Алгоритмізація та розробка навчального програмного забезпечення з теми «Функційне програмування в java» дисципліни «Сучасні парадигми програмування»

Abstract

Мета роботи – спроєктувати та програмно реалізувати настільний навчальний тренажер з теми «Функційне програмування в Java», який забезпечує інтерактивну демонстрацію ключових засобів ФП, контроль знань через банк питань трьох типів, фіксацію індивідуального прогресу та теоретичну довідку. Для досягнення поставленої мети сформульовано такі задачі: – проаналізувати функційне програмування як парадигму та визначити ключові концепції, що мають бути відображені у тренажері (чисті функції, незмінність, функції вищого порядку, композиція, декларативність, Optional); – виконати огляд існуючих навчальних засобів з ФП у Java та обґрунтувати потребу в розробці нового продукту; – сформулювати функціональні та нефункціональні вимоги до тренажера; – обґрунтувати вибір технологічного стека (Java 21, JavaFX 26, SQLite, Maven, JUnit 5) та спроєктувати трирівневу архітектуру; – алгоритмізувати навчальні сценарії та сценарій контролю знань; – спроєктувати реляційну модель даних (6 таблиць) та графічний інтерфейс (2 екрани, 8 вкладок); – програмно реалізувати чотири демонстраційні модулі (Stream API, аналіз тексту, конвеєр функцій, Optional) та підсистему тренажера з трьома типами питань; – провести тестування на трьох рівнях (26 модульних тестів JUnit 5, 14 ручних перевірок, верифікація 18 вимог). Методи дослідження: аналіз літературних джерел та технічної документації, порівняльний аналіз існуючих рішень, об'єктно-орієнтоване проєктування з елементами функційного підходу, модульне та функціональне тестування. Практичне значення. Розроблений тренажер може використовуватися у навчальному процесі для самостійної роботи студентів, підготовки до практичних занять та модульного контролю з теми «Функційне програмування в Java». Банк із 32 питань п'яти тем покриває основні засоби ФП у Java; адмін-вкладка дозволяє викладачеві розширювати банк без перекомпіляції.