ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรม

การพัฒนาโปรแกรมตามขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรมที่เป็นมาตรฐานจะทำให้ได้โปรแกรมที่ดี ซึ่งคุณสมบัติของโปรแกรมที่ดี มีดังนี้
1. ได้ผลลัพธ์ถูกต้อง ตรงตามความต้องการ
2. สามารถตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลได้
3. มีรูปแบบที่เข้าใจได้ง่าย
4. มีการออกแบบเพื่อรองรับการปรับปรุงแก้ไขในอนาคตได้

ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรม

          การเขียนโปรแกรมที่ดีนั้นจำเป็นต้องอาศัยขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรม 6 ขั้นตอน ได้แก่ การวิเคราะห์ปัญหา การออกแบบโปรแกรม การเขียนโปรแกรม การทดสอบโปรแกรม และการจัดทำเอกสารประกอบ ควรทำตามแต่ละขั้นตอนให้เรียงตามลำดับ ไม่ข้ามขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง หรือทำไม่ครบขั้นตอน โดยมีรายละเอียดแต่ละขั้นตอน ดังนี้

            1. การวิเคราะห์ปัญหา เป็นขั้นตอนแรกของการพัฒนาโปรแกรม เป็นการศึกษารายละเอียดพื้นฐานที่จำเป็นต้องใช้ในการพัฒนาโปรแกรม ได้แก่ สิ่งที่ต้องการ รูปแบบของผลลัพธ์ ข้อมูลนำเข้า ตัวแปรที่ใช้ และวิธีการประมวลผล ดังนี้

1.1 สิ่งที่ต้องการ (Requirement) คือ การกำหนดวัตถุประสงค์ของงานที่ต้องการให้คอมพิวเตอร์ทำงาน เช่น รวมคะแนนสอบคัดเลือก จัดลำดับที่สอบได้ พิมพ์รายชื่อผู้สอบได้ คำนวณภาษีเงินได้บุคคลธรรมดาของพนักงาน การคำนวณค่าคอมมิชชั่น งานที่จะให้คอมพิวเตอร์ทำงานนั้นอาจจะมีหลายอย่าง จึงต้องเขียนรายละเอียดเป็นข้อๆ ไว้ เพราะในการเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานนั้น จะต้องทราบแน่ชัดว่าทำงานอะไรบ้าง มิฉะนั้นโปรแกรมที่เขียนอาจทำงานไม่ถูกต้องครบถ้วนตามที่กำหนด
1.2 รูปแบบของผลลัพธ์ (Output) คือ การกำหนดและออกแบบรูปแบบของรายงานว่าผลลัพธ์ที่ต้องการในการออกแบบรายงาน ประกอบด้วยอะไรบ้าง เช่น การออกเป็นรายงานแสดงรายละเอียด ประกอบด้วยหัวรายงาน รายละเอียดของข้อมูล หรือออกเป็นรายงานสรุป การวางแผนเพื่อที่จะออกเป็นรายงาน ช่วยทำให้เราทราบว่าจะต้องนำข้อมูลอะไรเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ จึงจะได้รายงานที่มีรายละเอียดตามที่เราต้องการ
1.3 ข้อมูลนำเข้า (Input) คือ ข้อมูลที่จะต้องนำเข้ามาในคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้ในการประมวลผลให้ได้ผลลัพธ์ตามที่เราต้องการ
1.4 ตัวแปรที่ใช้ (Variable) คือ ชื่อที่ตั้งขึ้น เพื่อใช้เก็บข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลที่เป็นค่าเริ่มต้น หรือข้อมูลที่ได้จากการประมวลผล เพราะข้อมูลที่จะนำเข้ามาประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์มิได้มีชุดเดียวแต่มีหลายชุด เมื่อประมวลผลชุดที่หนึ่งเสร็จแล้วก็จะนำเข้าข้อมูลชุดต่อไปมาประมวลผล เพราะฉะนั้นเราต้องตั้งตัวแปรขึ้นมาเพื่อใช้ในการเก็บข้อมูล เมื่อพิจารณาจากข้อมูลนำเข้าแล้วให้พิจารณาจากส่วน Output ด้วย เพราะจะต้องตั้งตัวแปรขึ้นมาเพื่อใช้เก็บข้อมูลต่างๆ ที่ได้จากการคำนวณหรือประมวลผล หลักเกณฑ์ในการตั้งชื่อตัวแปรในแต่ละภาษาก็จะแตกต่างกันออกไป แล้วแต่ว่าเราจะเขียนโปรแกรมภาษาอะไร
1.5 วิธีการประมวลผล (Process) คือ ขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการและการกำหนดเงื่อนไขต่างๆ ซึ่งผู้ที่จะเขียนโปรแกรมจะต้องเข้าใจการทำงานตั้งแต่การรับข้อมูล การประมวลผล จนกระทั่งขั้นตอนการแสดงผลตามที่กำหนดหรือออกแบบไว้

          2. การออกแบบโปรแกรมเป็นขั้นตอนที่ 2 ของการพัฒนาโปรแกรมคือการนำปัญหาที่วิเคราะห์ได้จากขั้นตอนที่1 มาวางแผนอย่างเป็นขั้นตอนว่าจะต้องเขียนโปรแกรมเพื่อแก้ปัญหาอย่างไรการวางแผนอย่างเป็นขั้นตอนนี้เรียกว่าอัลกอริทึม (Algorithm) ซึ่งอัลกอริทึมแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบคือ รหัสจำลอง (Pseudo-code) คือการเขียนอัลกอริทึมโดยใช้ประโยคภาษาอังกฤษที่สื่อความหมายง่ายๆสามารถอ่านแล้วเข้าใจได้โดยทันทีหรือผังงาน (Flowchart) คือการเขียนอัลกอริทึมโดยใช้สัญลักษณ์รูปภาพเป็นตัวสื่อความหมายจากโจทย์ ที่ทำให้ผู้ออกแบบสามารถเขียนลำดับการทำงานและขั้นตอนของการประมวลผลของโปรแกรมได้ โดยไม่ต้องกังวลกับรูปแบบคำสั่งภาษาคอมพิวเตอร์การจัดทำหรือเขียนโปรแกรม โดยไม่มีการวางแผนก่อนล่วงหน้า จะก่อให้เกิดความยุ่งยากในการแก้ไขโปรแกรม และก่อให้เกิดความยุ่งยากแก่ผู้ใช้โปรแกรม เครื่องมือต่างๆ ที่ช่วยในการออกแบบโปรแกรม

  3. การเขียนโปรแกรม เป็นการนำเอาผังงานซึ่งได้จากการออกแบบโปรแกรม มาเขียนเป็นโปรแกรมสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น ภาษาซี ภาษาจาวา แล้วแต่ว่างานนั้นเหมาะสมกับภาษาใด ผู้เขียนโปรแกรมจะต้องมีความสนใจต่อรูปแบบ กฎเกณฑ์การใช้ภาษานั้นๆ และควรมีคำอธิบายด้วยว่าโปรแกรมนี้ทำไรได้บ้าง เพื่อให้โปรแกรมนั้นมีความกระจ่าง ชัดเจน และง่ายต่อการตรวจสอบ

  4. การทดสอบโปรแกรม เป็นการนำเอาโปรแกรมที่เขียนแล้วเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อตรวจสอบรูปแบบกฎเกณฑ์ของภาษา และผลการทำงานของโปรแกรมนั้น ถ้าพบข้อผิดพลาดก็แก้ไขให้ถูกต้อง ข้อผิดพลาดที่มักพบบ่อยๆ ในการสั่งให้โปรแกรมทำงานมีอยู่ 3 แบบคือ
4.1 ข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์ภาษา (Syntax Error) เกิดจากการเขียนชุดคำสั่งไม่ถูกต้องตามไวยากรณ์ของภาษาคอมพิวเตอร์นั้นๆ
4.2 ข้อผิดพลาดระหว่างการประมวลผล (Runtime Error) เกิดขณะที่โปรแกรมกำลังประมวลผลหรือกำลังทำงานอยู่ โดยอาจจะเป็นความผิดพลาดจากการป้อนข้อมูลเข้าสู่ระบบ แล้วไม่สามารถประมวลผลได้
4.3 ข้อผิดพลาดทางวิธีการคิด (Logical Error) เกิดจากเขียนคำสั่งในภาษานั้นๆ ได้ถูกต้องตามหลังไวยากรณ์ แต่เมื่อสั่งให้โปรแกรมทำงาน ผลลัพธ์ที่ได้อาจจะเป็นการคำนวณผิดพลาด ไม่ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ เป็นข้อที่แก้ไขได้ยากที่สุด จึงจำเป็นต้องมีการทดสอบหลายๆ ครั้ง เพื่อพิจารณาว่าได้ผลลัพธ์ถูกต้องตามขั้นตอนการประมวลผลที่ออกแบบไว้ หรือเป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้งานหรือไม่
โปรแกรมที่เขียนถูกต้องตามรูปแบบและกฎเกณฑ์ของภาษา อาจจะให้ผลลัพธ์ของการประมวลผลไม่ถูกต้อง ดังนั้น ผู้เขียนโปรแกรมจำเป็นต้องทดสอบและตรวจสอบว่าโปรแกรมประมวลผลถูกต้องหรือไม่ วิธีที่นิยมใช้คือ สมมติข้อมูลตัวแทน (Data Test) เพื่อตรวจสอบเงื่อนไขต่างๆ และวิธีการคำนวณว่าโปรแกรมที่เขียนขึ้นมานั้นถูกต้องหรือไม่

  5. การจัดทำเอกสารประกอบโปรแกรม เป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาโปรแกรม และอาจจะเริ่มทำไปพร้อมกับการเขียนโปรแกรม เอกสารประกอบโปรแกรมที่ต้องจัดทำมีอยู่ 2 ประเภทคือ คู่มือผู้ใช้ (User’s Manual) และคู่มือนักเขียนโปรแกรม (Programmers Manual) โดยคู่มือผู้ใช้จะช่วยให้ผู้ใช้โปรแกรมเช้าใจวัตถุประสงค์และใช้งานได้สะดวกมากยิ่งขึ้น ส่วนคู่มือนักเขียนโปรแกรมจะช่วยในการปรับปรุง เปลี่ยนแปลงแก้ไขโปรแกรมในอนาคต

            6.  การบำรุงรักษาโปรแกรมเมี่อโปรแกรมผ่านการตรวจสอบตามขั้นตอนเรียบร้อยแล้ว และถูกนำมาให้ผู้ใช้ได้ใช้งาน ในช่วงแรกผู้ใช้อาจจะยังไม่คุ้นเคยก็อาจทำให้เกิดปัญหาขึ้นมาบ้าง ดังนั้นจึงต้องมีผู้คอยควบคุมดูแลและคอยตรวจสอบการทำงาน การบำรุงรักษาโปรแกรมจึงเป็นขั้นตอนที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องคอยเฝ้าดูและหาข้อผิดพลาดของโปรแกรมในระหว่างที่ผู้ใช้ใช้งานโปรแกรมและปรับปรุงโปรแกรมเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น หรือในการใช้งานโปรแกรมไปนานๆ ผู้ใช้อาจต้องการเปลี่ยนแปลงการทำงานของระบบงานเดิมเพื่อให้เหมาะกับเหตุการณ์ นักเขียนโปรแกรมก็จะต้องคอยปรับปรุงแก้ไขโปรแกรมตามความต้องการของผู้ใช้ที่เปลี่ยนแปลงไปนั่นเอง

 

เอกสารอ้างอิง 

น้อย สุวรรณมณี และคณะ.(2553). หนังสือเรียนแม็ค การงานอาชีพและเทคโนโลยีชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6 เล่มที่ 3.(หน้า 78-80).กรุงเทพฯ : แม็ค.

สถาบันพัฒนาคุณภาพวิชาการ (พว.)(2558). คู่มือครูหนังสือเรียน เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6 เล่มที่ 3 (หน้า 76-79).กรุงเทพฯ :

คุณภาพวิชาการ (พว.). สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)กระทรวงศึกษาธิการ(2553). เทคโนโลยี