Разработка электронного учебника по курсу "Новые информационные технологии"
История развития электронных учебников, их применение, достоинства и недостатки. Программные средства создания учебного пособия по курсу "Новые информационные технологии". Технические характеристики персонального компьютера; руководство пользователя.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.04.2015 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования -- процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки и оптимального использования новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого - педагогических целей обучения и воспитания. Этот процесс инициирует преподавателя ВУЗов на выполнение следующих обязательных условий:
- совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения,
- создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно - учебную, экспериментально - исследовательскую, самостоятельную деятельность по обработке информации;
- создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих методик контроля и оценки уровня знаний обучаемых
Новые методы обучения, основанные на активных, самостоятельных формах приобретения знаний и работе с информацией, вытесняют демонстрационные и иллюстративно-объяснительные и методы, широко используемые традиционной методикой обучения, ориентированной, в основном, на коллективное восприятие информации.
В целях интенсификации учебного процесса, повышения его эффективности и качества, не менее важна задача использования электронных учебников. Электронный учебник, являясь одной из форм компьютерных обучающих систем, в зависимости от заложенных возможностей может быть отнесен к различным типам. Теперь очевидно, что электронный учебник ставится в один ряд с автоматизированными обучающими системами.
Особого внимания заслуживает описание уникальных возможностей электронных учебников, использование которых создает предпосылки для небывалой в истории педагогики интенсификации образовательного процесса:
- компьютерная визуализация учебной информации об объектах или закономерностях процессов, явлений, как реально протекающих, так и «виртуальных»;
- архивное хранение достаточно больших объемов информации с возможностью ее передачи, а также легкого доступа и обращения пользователя;
- автоматизация процессов вычислительной информационно - поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или эксперимента;
- автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения.
Возможности электронных учебников существенным образом влияют на развитие личности обучаемого, качественно иную подготовку специалистов новой формации, вооружают человека навыками комфортной жизни в условиях информационного общества и обеспечивают:
- развитие мышления, (например, наглядно-действенного, наглядно-образного, интуитивного, творческого, теоретического);
- эстетическое воспитание (например, за счет использования возможностей компьютерной графики, технологии Мультимедиа);
- развитие коммуникативных способностей;
- развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность;
Разработка электронного учебника по курсу «Новые информационные технологии», позволяющий использовать компьютер как основное средство обучения, применяемое во время лекций, практических работах, а также проверки знаний дает преподавателю возможность вносить структурную и содержательную правку в содержание электронного учебника, обуславливает - актуальность темы исследования.
Объектом исследования в дипломном проекте является учебный процесс с использованием электронных учебников и электронных пособий.
Предметом исследования является методика использования электронного учебного пособия в изучении дисциплины «Новые информационные технологии».
Проблема исследования:
Сегодня недостаточно разработаны критерии оценки компьютерных программ по «новым информационным технологиям» и практическая методика применения электронных учебников в изучении дисциплины «Новые информационные технологии».
Целью данного дипломного проекта является разработка электронного учебника по курсу «Новые информационные технологии».
Для того чтобы разработать электронный учебник по курсу «Новые информационные технологии» необходимо решить следующие задачи:
- Собрать материал по курсу «Новые информационные технологии»;
- Обосновать использование вычислительной техники;
- Обосновать разработки по всем видам обеспечения;
- Охарактеризовать входную, результатную информацию;
- Реализовать выбранный вариант проекта;
- Раскрыть вопросы безопасности и жизнедеятельности в связи с рассматриваемой темой.
Основной задачей дипломного проекта является разработка электронного учебника по курсу «Новые информационные технологии», который включает теоретический курс, практические занятия, а также проверку знаний.
Новизна исследования - предложена совокупность принципов позволяющих на современном уровне развития информационных технологий, применить созданные пособия к конкретному учебному процессу во время работы; предложена методика использования как во время работы на лекциях, практических занятиях так и при проверке знаний, не только как пассивного средства обучения, но и как средства активизации умственной деятельности учащихся, как объект совершенствования и доработки со стороны студента и преподавателя. [1]
Теоретическая значимость работы состоит в разработке дисциплины с использованием электронного учебника. Электронный учебник позволяет преподавателю перестраивать и модифицировать содержание, порядок его изложения для применения в конкретном учебном курсе.
Практическая значимость дипломного проекта заключается в возможности использования электронного учебника в рамках курса «Новые информационные технологии» для студентов педагогических специальностей, которое можно использовать на лекционных занятиях, практических работах, а также проверке знаний обучающихся.
Электронный учебник - компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, в первую очередь, для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, служащее для группового, индивидуального или индивидуализированного обучения и позволяющее контролировать полученные знания и умения обучаемых.
Важность и актуальность рассматриваемой проблемы послужили основанием для определения темы исследования «Электронный учебник по дисциплине Новые информационные технологии».
Пояснительная записка состоит из трех глав.
В первой главе дипломного проекта описывается история развития электронных учебников, применение электронных учебников в образовании. Рассматриваются методические рекомендации по разработке электронного учебника, с учетом и на основе которых создается электронный учебник. Проводится сравнительный анализ применения электронных учебников и печатных изданий. Описаны достоинства и недостатки электронного учебника, классификация средств создания электронных учебников, а также обзор программных средств создания электронных учебников. [2]
Вторая глава - это описание программы, в котором приводится краткая характеристика используемых программных средств при создании данной программы, языка программирования Delphi 7, рассматриваются технические характеристики персонального компьютера для работы с электронным учебником, описывается руководство пользователя.
В третьей главе описана Охрана труда и безопасность жизнедеятельности. Проведен анализ условий труда. Рассматривается характеристика условий труда программиста, требования к производственным помещениям, эргономические требования к рабочему месту, а также режим труда. Производится расчет освещенности, уровня шума.
1. История развития электронных учебников
Со времен появления около пяти с половиной тысяч лет назад шумерских глиняных дощечек человечество совершенствовало технологию книгопечатания, пытаясь вместить как можно больше информации в как можно меньший объем. Сначала возникли папирусные книги, затем пергаментные. Позже пришла пора книгопечатания (1456 год, Гуттенберг). Сегодня мы говорим уже о книгах нового поколения - электронных.
Действительно, что может быть удобней: небольшое устройство размером с обычную книгу формата "секунды", подключаемое к Internet - и миллиарды страниц в вашем распоряжении. В любой точке планеты, в любое время года. Но хотя первые образцы электронных книг уже перестали быть чем-то из области фантастики, говорить об их повсеместном распространении еще рано. Тем не менее, безусловно, за подобными видами "печатной" продукции - будущее.
Идея создания электронных книг витала в воздухе уже давно. Фактически эта история ведет свой отсчет с 1945 г. Именно тогда футурист Ванавар Буш впервые заговорил о персональных устройствах, позволяющих хранить, обрабатывать и передавать книги, записи, сообщения и т. д.
Следующей вехой в развитии электронного издательского дела принято считать создание в 1968 г. Тедом Нельсоном гипертекста, основы основ World Wide Web и, по совместительству, главного формата хранения текстов как в Internet, так и во всех существующих сегодня электронных книгах.
В том же 1968 г. студент Алан Кай разработал проект DynaBook - портативного, интерактивного компьютера, выполняющего роль книги. К сожалению, до первой коммерческой реализации этой концепции оставалось еще целых двадцать лет. Через три года, в 1971 г., по инициативе Illinois Benedictine College стартовал Project Gutenberg - самое крупное на сегодня собрание книг в электронном формате.
В 1981 г. уже известный нам Тед Нельсон создал группу Xanadu, которая планировала заниматься так называемой "подключенной литературой" (connected literature) - т.е., по сути, тем, чем сегодня занимаются фирмы-продавцы электронных книг. В 1984 г. появился первый онлайновый журнал FSFnet, в котором публиковались художественные произведения - коротенькие фантастические и фэнтэзийные рассказы.
В октябре 1998 г. почти одновременно были выпущены два устройства, которые можно в полном смысле этого слова назвать первыми электронными книгами. [2]
1.1 Применение электронных учебников в образовании
Использование электронных учебных пособий в учебном процессе дает ряд существенных преимуществ.
Таблица 1.1.1
Преимущества электронного учебника
|
1. Оперативность обновления информации; |
|
|
2. Доступность образовательных массивов; |
|
|
3. Коммуникационность; |
|
|
4. Педагогические (мотивированность, интерактивность, индивидуализм); |
|
|
5. Психологические (меньше барьеров и проблем у учащихся в общении с педагогом); |
|
|
6. Экономические (сокращение бумажных пособий); |
|
|
7. Эргономические (учащиеся и педагоги работают по удобному для них графику). |
В возможности электронного учебного пособия входят просмотр лекций и их изучение; тестирование (вопросы тестов выводятся случайным образом), что позволяет провести самотестирование по отдельным темам и всему курсу; получить рекомендации выявить сильные и слабые стороны в усвоенном материале;
Электронное учебное пособие при грамотном использовании может стать мощным инструментом в изучении большинства дисциплин, особенно, связанных с информационными технологиями. Важно отметить, что электронное пособие -- это не электронный вариант книги (PDF или HTML файл), функции которой ограничиваются возможностью перехода из оглавления по гиперссылке на искомую главу. В зависимости от вида изложения (лекция, семинар, тест, самостоятельная работа) сам ход занятия должен быть соответствующим образом адаптирован для достижения эффекта от использования такого пособия, а само пособие должно поддерживать те режимы обучения, для которых его используют. Как правило, электронные учебные пособия строятся по модульному принципу и включают в себя текстовую (аудио) часть, графику (статические схемы, чертежи, таблицы и рисунки), анимацию, натурные видеозаписи, а также интерактивный блок.[2]
Использование компьютерной анимации позволяет визуализировать сложные схемы, процессы и явления макро- и микромира, заглянуть внутрь уникального оборудования. Все это делает учебный процесс увлекательным, ярким и в конечном итоге более продуктивным.
Перечислим возможные области применения электронного пособия в учебном процессе вуза:
1. При изложении теоретического материала (лекции)
Здесь электронное пособие призвано помочь лектору доходчиво и наглядно изложить материал в соответствии с программой. Пособие должно обеспечить лектору поддержку, как в проведении лекции, так и в ее подготовке. Полезны следующие возможности электронных учебных пособий: интерактивная презентация с возможностью перехода в любой фрагмент и возврата к кадру, из которого был произведен переход; просмотр анимационных и видеофрагментов; возможность прерывания и запуска с любого фрагмента пособия; возможность демонстрации графических изображений на весь экран; возможность предварительного выбора лектором материала в соответствии с программой лекции и др. Отдельно можно рассматривать режим автоматического представления материала, где программа полностью заменяет лектора, и студент может только приостановить изложение или повторить необходимый фрагмент (режим самостоятельного изучения материала).
2. При проведении практических занятий
Неотъемлемой частью многих учебных курсов являются практические работы, которые могут быть проведены с использованием электронных пособий. Для дисциплин, ориентированных на информационные технологии, применение электронных симуляторов очевидно. Например, в электронных пособиях часто используются рабочие модели: так, на лабораторной работе по локальным сетям все опыты могут проходить на локальной сети лаборатории. Данный процесс наиболее приближен к жизни. В тех же случаях, когда создать ситуацию, изучаемую в данной работе, невозможно, используются программы-симуляторы. Кроме того, на экране преподавателя может собираться статистика выполнения заданий, что позволит учитывать разницу в скорости выполнения заданий студентами. Электронное учебное пособие должно содержать избыточное количество заданий, чтобы при необходимости преподаватель мог давать повторные и дополнительные задания по той же теме.
К достоинствам использования электронных пособий во время выполнения практических заданий можно отнести и то, что если при выполнении задания студенту понадобится обратиться к лекционному материалу, то он может с легкостью найти ту лекцию, которая ему потребовалась; все переходы должны быть предусмотрены, в том числе и на логически связанные темы. Если предполагается исключительно самостоятельная работа (без теоретического материала), то у преподавателя может быть предусмотрена возможность отключения доступа студентов к лекционным материалам.
3. При проведении СРС и СРСП (самостоятельных работ)
Многие возможности компьютерных технологий могут оказаться полезными при их приложении к самостоятельным занятиям. Персональная работа каждого студента может контролироваться программой, а статистическая информация -- собираться у преподавателя. Таким образом, преподаватель получает инструмент мониторинга успеваемости студента в реальном времени.
Использование компьютеров на СРС позволяет существенно упростить проведение тестов, сбора и анализа информации об успеваемости студентов. Становится возможным проведение моментальных тестов, в которых повторяемость вариантов и неточность оценки минимальны. Также значимым может стать использование «разветвленной» системы оценок, в которой задачи, относящиеся к нескольким темам, оцениваются соответствующим количеством оценок, выставляемых в различные разделы. Таким образом, у преподавателя будет складываться целостная картина и об успеваемости студентов, и об усвояемости материала. Предварительный анализ, выполненный компьютером, поможет преподавателю лучше понять, что студент упустил, недопонял или, наоборот, что ему объяснять не нужно. [3]
4. При проведении итогового тестирования (зачетов, экзаменов)
Зачет или экзамен по пройденному курсу может также проходить с использованием электронного учебного пособия. Для его проведения используется тот же механизм, что и для текущих тестов.
5. При самостоятельной работе с электронным пособием
В большой степени возможности электронных учебных пособий раскрываются при самостоятельной работе студентов. Здесь могут оказаться востребованными все мультимедийные функции: анимация и видео, интерактивные компоненты, вовлекающие обучаемого в учебный процесс и не дающие ему отвлечься, дикторский голос и подобранное музыкальное сопровождение, и все возможности компьютерной поисковой системы. Даже самый полный учебник не в состоянии вместить в себя весь объем информации, которая может понадобиться студенту по данному предмету, всегда требуется дополнительная литература. С появлением Интернета и бурным развитием тематических сайтов и порталов различного назначения стало возможным найти практически любую информацию, подключившись к сети и сделав несколько запросов к поисковым машинам. Но и с подобной системой поиска информации возможны определенные сложности. В данном случае преимуществом электронного пособия является то, что весь (или большая его часть) необходимого для освоения дисциплины материала собрана в одном месте и студентам не приходится тратить время на поиск этого материала по различным источникам.
Кроме того, студент может провести самопроверку усвоенного материала, если учебное пособие содержит тестовые задания для проверки знаний. Таким образом, электронные учебные пособия могут использоваться как в контексте лекции, так и в качестве материалов для самостоятельной работы студентов.
Несмотря на все преимущества, которые вносит в учебный процесс использование электронных учебных пособий, следует учитывать, что электронные пособия являются только вспомогательным инструментом, они дополняют, а не заменяют преподавателя.
1.2 Методические рекомендации по разработке электронного учебника
На первом этапе разработки ЭУ целесообразно подобрать в качестве источников такие печатные и электронные издания, которые наиболее полно соответствуют стандартной программе, лаконичны и удобны для создания гипертекстов, содержат большое количество примеров и задач, имеются в удобных форматах (принцип собираемости).
На втором этапе заключения договоров из полученного набора источников отбираются те, которые имеют оптимальное соотношение цены и качества. На третьем этапе разрабатывается оглавление, т.е. производится разбиение материала на разделы, состоящие из модулей, минимальных по объему, но замкнутых по содержанию, а также составляется перечень понятий, которые необходимы и достаточны для овладения предметом (двух- или трехуровневый индекс).
На четвертом этапе перерабатываются тексты источников в соответствии с оглавлением, индексом и структурой модулей; исключаются тексты, не вошедшие в перечни, и пишутся те, которых нет в источниках; разрабатывается система контекстных справок (Help); определяются связи между модулями и другие гипертекстные связи.
Таким образом, подготавливаются проект гипертекста для компьютерной реализации.
На пятом этапе гипертекст реализуется в электронной форме.
В результате создается примитивное электронное издание, которое уже может быть использовано в учебных целях. Многие именно такое примитивное ЭИ и называют электронным учебником. Оно практически не имеет шансов на коммерческий успех, потому что студенты не будут его покупать.
На шестом этапе разрабатывается компьютерная поддержка: определяется, какие математические действия в каждом конкретном случае поручаются компьютеру и в какой форме должен быть представлен ответ компьютера; проектируется и реализуется ИЯ; разрабатываются инструкции для пользователей по применению интеллектуального ядра ЭУ для решения математических задач (правила набора математических выражений и взаимодействия с ИЯ).
В результате создается работающий электронный учебник, который обладает свойствами, делающими его необходимым для студентов, полезным для аудиторных занятий и удобным для преподавателей. Такой ЭУ может распространяться на коммерческой основе.
Интеллектуальное ядро целесообразно сделать так, чтобы его можно было заменять на более мощный компьютерный пакет типа DERIVE, Reduce, MuPAD, Maple V и т.п.
Теперь электронный учебник готов к дальнейшему совершенствованию (озвучиванию и визуализации) с помощью мультимедийных средств.
На седьмом этапе изменяются способы объяснения отдельных понятий и утверждений и отбираются тексты для замены мультимедийными материалами.
На восьмом этапе разрабатываются тексты звукового сопровождения отдельных модулей с целью разгрузки экрана от текстовой информации и использования слуховой памяти учащегося для облегчения понимания и запоминания изучаемого материала. [3]
На девятом этапе разработанные тексты звукового сопровождения записываются на диктофон и реализуются на компьютере.
На десятом этапе разрабатываются сценарии визуализации модулей для достижения наибольшей наглядности, максимальной разгрузки экрана от текстовой информации и использования эмоциональной памяти учащегося для облегчения понимания и запоминания изучаемого материала. На одиннадцатом этапе производится визуализация текстов, т.е. компьютерное воплощение разработанных сценариев с использованием рисунков, графиков и, возможно, анимации (нужно иметь в виду, что анимация стоит очень дорого).
На этом заканчивается разработка ЭУ и начинается его подготовка к эксплуатации. Следует отметить, что подготовка к эксплуатации ЭУ может предполагать некоторые коррекции его содержательной и мультимедийной компонент.
1.3 Сравнительный анализ применения электронных учебников и печатных изданий
В настоящее время производство печатной продукции все больше интегрируется в единое пространство медиа-индустрии. Составной частью этого процесса является интеграция печатных и электронных изданий. Причин такой интеграции несколько. С одной стороны, практически все информационные технологии перешли на цифровую форму, оснастились компьютерной техникой, программным обеспечением профессионального уровня, техническими средствами обработки изображений.
С другой - тот же процесс происходит и с распространением любых видов информационной продукции: появились компакт- и DVD-диски с электронными изданиями, а также музыкой и видео. Издательства внедрили новейшие сетевые технологии, связанные с распространением медиа-информации по интра- и экстрасетям, в глобальной сети Интернет.
Что же такое «Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он:
- обеспечивает практически мгновенную обратную связь;
- помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен;
- существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям;
- наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума, проверить знания по определенному разделу.
Электронное издание значительно дешевле, чем печатное, и изготовление такого издания не связано с расходом трудно возобновимых ресурсов (леса) и загрязнением окружающей среды. Электронные издания зачастую оказываются даже более функциональными. Так, справочное или учебное электронное издание позволяет более динамично построить процесс изучения материала и усилить его мотивацию, что, в конечном счете, позволяет ускорить процесс восприятия и запоминания информации. [4]
Важнейшим преимуществом электронных учебников по сравнению с печатными является возможность их интерактивного оформления. Такое издание может быть учебным, научно-популярным и даже художественным произведением, в котором потребителю отводится не пассивная роль читателя, но активная роль участника. Все фрагменты электронных изданий, моделирующие процессы, могут быть построены по этому типу, т.е. читатель сам становится участником событий и в определенных рамках может влиять на их исход, что сближает процесс работы над таким изданием с деловыми играми. Естественно, что в традиционной книжной форме невозможно достигнуть такого эффекта.
Также, здесь проявилось и другое очень существенное преимущество электронных учебников в сравнении с любым учебником на бумаге: качество хранимого материала (текста, иллюстраций и пр.) никак не зависит от интенсивности его использования - этот материал не изнашивается и не стирается. Еще один фактор - электронный учебник занимает значительно меньше площадь и объем, что также является немаловажным экономическим фактором.
Электронные учебники занимают все более заметное место в составе издательской продукции. По прогнозам к 2010 г. мировое производство печатной продукции в стоимостном отношении снизится с 60-70% до 35-50% от общего производства продукции медиа - индустрии, а производство электронных изданий в стоимостном выражении достигнет 25-30%.
Сточки зрения скорости подготовки электронные учебники также имеют существенные преимущества перед печатными. Для тех учебных предметов, темой которых являются быстро меняющиеся технологии, скорость подготовки и модернизации учебных пособий является чрезвычайно важным фактором. [5]
1.3.1 Достоинства и недостатки электронного учебника
Конечно, общение с обычными печатными учебными изданиями для большинства из нас представляется более естественным и привычным. Их можно читать в транспорте, во время еды и даже лежа в постели, причем во всех случаях практически с одинаковым успехом.
Однако подготовка и тиражирование учебных изданий требует значительных затрат времени и материальных средств. Недавно экономисты подсчитали, что дешевле обеспечить каждого школьника компьютером и пособиями в электронной форме, чем ежегодно расходовать огромные средства на их печать.
В таблице 1.1 приведены достоинства и недостатки электронного учебника. [6]
Таблица 1.1.2
Достоинства и недостатки электронного учебника
|
Недостатки электронного учебника |
Достоинства электронного учебника |
|
|
- необходимость специального оборудования для работы с ним, компьютера с соответствующим программным обеспечением и монитором, а иногда дополнительно также дисковода для компакт-дисков и/или сетевой карты или модема для работы в локальной или глобальной сети; |
- Возможность адаптации и оптимизации интерфейса под индивидуальные запросы обучаемого. Имеется в виду возможность использования как текстовой или гипертекстовой, так и фреймовой структуры учебника, причем количество фреймов, их размеры и заполнение может изменяться. Вместо части фреймов, по желанию студента, можно использовать всплывающие окна с тем же самым содержимым, например, с рисунками или списком определений |
|
|
- непривычность, нетрадиционность электронной формы представления информации и повышенной утомляемости при работе с монитором |
- Возможность использования дополнительных (по сравнению с печатным изданием) средств воздействия на обучаемого (мультимедийное издание), что позволяет быстрее осваивать и лучше запоминать учебный материал. Особенно важным нам представляется включение в текст пособия анимационных моделей. Положительный эффект можно достигнуть и с помощью звукового сопровождения, соответствующего лекторскому тексту. |
|
|
- Возможность построения простого и удобного механизма навигации в пределах электронного учебника. В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы, иногда к ним также относят глоссарий. Однако для практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебника. В электронном пособии используются гиперссылки и фреймовая структура или карты-изображения, что позволяет, не листая страниц, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту и при необходимости так же быстро возвратиться обратно. При этом не требуется запоминать страницы, на которых были расположены соответствующие разделы |
||
|
- Развитый поисковый механизм не только в пределах электронного учебника, но и вне его. В частности, по гипертекстовым ссылкам можно перемещаться по тексту издания, просматривать рисунки, обращаться к другим изданиям, ссылки на которые имеются в нем (литература и пр.), даже написать электронное письмо автору пособия с просьбой объяснить те или иные положения |
||
|
- Возможность встроенного автоматизированного контроля уровня знаний студента, и на этой основе автоматический выбор соответствующего уровню знаний слоя учебника, как указано в следующем пункте. |
||
|
Возможность адаптации изучаемого материала к уровню знаний студента, следствием чего является улучшение восприятия и запоминания информации. Адаптация основана на использовании слоистой структуры издания, причем в соответствии с результатами тестирования студенту предоставляется слой, соответствующий уровню его знаний. |
1.4 Обзор средств создания электронных учебников
Не менее важным при разработке электронного учебника является выбор программных средств, от выбора той или иной авторской системы зависят не только внешний вид учебника, его эстетический уровень, но и его функциональность, способность поддерживать различные форматы данных, соответствие стандартам мультимедиа, зависит будет ли он привязан к авторской системе в которой разрабатывался или сможет работать на любом компьютере в независимости от установленного на нем программного обеспечения. [7]
Был проведен сравнительный анализ нескольких наиболее широко распространенных и часто используемых авторских систем и одной системы программирования. К первым относятся «LinkWay», «Action» 2.5, Multimedia ToolBook, ко вторым - Borland Delphi 7.
Целью проведения этого анализа являлось выявление достоинств и недостатков предложенных к рассмотрению авторских систем и систем программирования.
По результатам анализа необходимо было выбрать систему, наиболее полно отвечающую требованиям, предъявляемым при создании электронных учебников
LinkWay
Разработчик IBM, операционная система - MS-DOS.
Система предназначена для:
- разработка демонстрационных роликов по различным темам;
- построение уроков в гипертекстовой манере;
- организация персональной базы данных и настольной канцелярии;
- управление внешними устройствами;
- построение оболочки ОС или пакетов прикладных программ.
LinkWay позволяет осуществить дифференцированный подход к каждому обучаемому и моделировать достаточно широкий круг процессов. С помощью LinkWay можно реализовывать различные виды движения: демонстрация раскрывания лепестков цветка, изменение длин сторон треугольника в процессе изменения его углов, показ полета облаков на небе, показ различных регионов на карте разным цветом, изменение цвета заходящего на горизонте солнца или колебания маятника. Также присутствует возможность воспроизведения звуков и музыки.
Основным понятием системы LinkWay является фолдер - базовое рабочее пространство создаваемого в LinkWay приложения. Фолдеры можно соединять, линковать и т.д. Фолдеры делятся на страницы - экраны с содержащейся на них информацией. В каждом фолдере содержится базовая страница с общей информацией для всех страниц. Остальные страницы нумеруются по порядку. При визуализации страницы на экране монитора изображение текущей страницы накладывается на базовую страницу. Таким образом, элементы, общие для всех страниц, можно вынести на базовую страницу, и они автоматически будут присутствовать на всех страницах фолдера. Информация, которую содержат в себе страницы, представлена в форме объектов.
Различают следующие типы объектов: - картинка (graphics) - графическое изображение, занимающее прямоугольный участок экрана. Использование объектов этого типа позволяет сделать разрабатываемую программу более живой и привлекательной. Для задания этого объекта нужно указать место и размер окна, и полное имя файла с графическим изображением. - текстовое поле (field) - прямоугольная область экрана, содержащая информацию в текстовом виде. При создании объекта типа текст необходимо задать количество символов в строке, количество строк в тексте, шрифт и цвет символов. - кнопка (button) - объект, так же занимающий участок страницы, но в отличие от первых двух типов объектов, может не иметь визуального представления. Это позволяет создавать на странице невидимые кнопки. Кнопки могут также накладываться на картинки и тексты. Если кнопки не имеют собственных графических образов, то изображение объекта не измениться. При наложении объектов разных типов они проявляются или экранируют друг друга. Текстовые поля и кнопки являются прозрачными объектами. С их помощью можно организовывать работу с информацией в гипертекстовом режиме.
Объекты в LinkWay могут иметь имена: это полезно когда планируется реакция различных объектов на действия пользователя - можно вызывать объект по его имени.В LinkWay имеется также набор графических примитивов: линий, ломаных, прямоугольников и т.д., которые можно использовать при оформлении программы.
К недостаткам данной авторской системы можно отнести следующие:
- ориентированность системы на ОС MS-DOS;
- крайне ограниченный набор объектов и визуальных эффектов;
- бедная палитра цветов и графика низкого разрешения;
- отсутствие стандартного интерфейса;
- невозможность добавления новых элементов к уже существующим;
- отсутствие поддержки TrueType шрифтов, как следствие, крайне маленький выбор стиля шрифта и его размера;
- невозможность создания исполнимых модулей, которые могли бы работать независимо от наличия самой системы LinkWay.
Action
Разработчик системы Action - Asymetrix company. Системы ориентирована на ОС Win98/2000/XP.
Система предназначена для:
- создание презентаций различной тематики;
- подготовка демонстрационных и рекламных клипов;
- разработка обучающих и контролирующих программ;
Action объектно-ориентированная среда, позволяющая соединять в одном продукте практически все объекты мультимедиа технологии. Как и в LinkWay, в Action есть возможность вставлять в программу статический текст, графические изображения, управляющие объекты - кнопки.
Помимо этого добавлена возможность представления звука как объекта: им можно управлять точно также как и другими объектами, появился и новый тип объекта - анимационный. Это дало возможность резко увеличить эффективность создаваемых приложений, так как анимационные вставки оказывают на пользователя гораздо более выраженное воздействие, нежели просто статичная картинка или текст.
Одним из качественных изменений стало появление в Action системы реального времени. Если в LinkWay содержимое страницы представляло собой раз и на всегда застывшее скопление объектов, то в Action, объекты «живут» практически полноценной жизнью: появляются в какой-то момент времени, существуют определенное время, и также исчезают с экрана, когда приходит их время. Такой подход к созданию приложений позволяет придать им большей гибкости и динамизма.
Благодаря ему стало возможным контролировать время ответа обучаемого, длину музыкального фрагмента, скорость появления изображения. Временная шкала (Timeline) позволяет легко контролировать и редактировать все временные характеристики объектов, наглядно представляя их в виде цветных полос различной длины. [7]
По сравнению с LinkWay упрощена структура создаваемого приложения. Отсутствуют такие понятия как фолдер и базовая страница - вместо них используется понятие сцены - экран, существующий определенное время и содержащий различные объекты, каждый из которых также имеет свои временные рамки.
Сцены могут сменять друг друга как последовательно, так и в заранее заданном порядке. Длина сцены может варьироваться в пределах от десятых долей секунды до нескольких часов, причем существует возможность зацикливать какой-то отрезок времени, что заставит сцену выполняться бесконечно, пока не будет получен сигнал или ответ от пользователя. Благодаря тому, что система Action разработана для использования под Windows, она обладает достаточно развитыми средствами для обработки графических изображений: добавлена поддержка графических режимов высокого разрешения, импорт графических файлов с расширениями .DIB, .BMP, .WMF, .PAL. Расширен набор звуковых форматов: добавлена возможность воспроизведения наборов команд MIDI и проигрывание компакт-дисков в формате CD Audio. Это позволяет более качественно озвучить создаваемую программу, что вплотную приближает ее к стандарту мультимедиа.
Немаловажным моментом является наличие в среде Action довольно большого набора различных визуальных эффектов: это украшает разработанный проект, придает ему дополнительную привлекательность, и повышает общее качество продукта. Большим прогрессом на пути объектно-ориентированного программирования стало появление у объектов собственных свойств. Задавая различные свойства объектам одного типа можно получить два совершенно не похожих элемента. Благодаря этому дизайн и интерфейс создаваемых приложений поднялся на качественно новую ступень. Появилась возможность создавать дружественные и интуитивно-понятные интерфейсы.
Это является большим плюсом среды Action.
К минусам можно отнести следующее:
- сильно увеличившаяся система всевозможных меню;
- ограничение цветовой гаммы 256-ю цветами;
- не предусмотрена возможность ввода информации пользователем;
- отсутствие средств расширения существующих возможностей;
- невозможность создания исполнимых модулей,
которые могли бы работать независимо от наличия самой среды Action;
Multimedia ToolBook
Разработчик системы Action - Asymetrix company. Системы ориентирована на ОС Win98/2000/XP.
Система предназначена для:
- создания диалоговых сопровождений;
- реализации интерактивного обучения;
- разработки документов представленных в нескольких средах (гиперсреда);
- программирование баз данных и баз знаний
Система ToolBook является еще более разветвленной, гибкой и мощной средой разработки приложений по сравнению с Action. Помимо возможностей, существующих в Action, в ToolBook добавлено множество новых возможностей, благодаря которым эта среда может с успехом применяться для создания профессиональных мультимедиа-приложений. Здесь на более качественном уровне разработана поддержка графических режимов, звукового и музыкального сопровождения, видеоданных в различных форматах. Используя систему Multimedia ToolBook можно добиваться нестандартных графических и цветовых решений, благо палитра в 16,7 миллионов цветов и поддержка SVGA-режимов позволяет воплотить на экране любую фантазию. Стандартный набор поддерживаемых звуковых и музыкальных форматов WAVE и MIDI файлов, расширен и теперь позволяет также проигрывать компакт-диски стандарта CD Audio. [7]
К новшествам обработки видеоизображения относится возможность использовать в разрабатываемых приложениях помимо стандартных AVI-файлов, видеозапись в форматах MOV и MPQ. Все это служит улучшению внешнего вида приложений, увеличению их функциональности, и, в конечном счете, к общему повышению качества разрабатываемых мультимедиа-приложений.
К очень полезным качествам системы Multimedia ToolBook относится реализованная в ней возможность создавать гипертекстовые приложения. Страницы таких приложений связаны через «горячие» слова и кнопки, что позволяет каждому читателю изучать некоторый предмет в темпе определенном его индивидуальными способностями. Достоинством любого гиперприложения является обеспечиваемый им гибкий информационный доступ. Контекстно-вызываемая информация, использование звука и видеоизображения позволяет гиперсреде расширить возможности информационного воздействия на читателя.
В ранее рассматриваемых средах и авторских системах существовали объекты того или иного типа, размещая которые на страницы создаваемого приложения можно было получать графические или текстовые кадры. По сравнению с ними система Multimedia ToolBook шагнула далеко вперед. В ней появилось понятие визуальной компоненты - стандартного объекта Windows'95 имеющего визуальное представление, набор изменяющихся свойств и способного воспринимать и реагировать на события, как внутренние, так и на события исходящие от пользователя. На самом деле это революционный шаг.
Как следствие, в среде Multimedia ToolBook присутствуют палитры компонент и обработчик событий. Первое понятие представляет собой панель, содержащую графическую интерпретацию компонент. Теперь даже не обязательно знать название каждой компоненты и искать ее название в длинных меню - достаточно выбрать ее изображение на палитре компонент и точно такая же появится на странице приложения. Такой подход является преобладающим в Multimedia ToolBook, кроме палитры компонент существуют палитра инструментов, цветовая палитра, графическая и некоторые другие. Обработчик событий представляет собой специфический модуль, в котором разработчик указывает каким образом тот или иной объект на странице будет реагировать на то или иное событие: исчезать или появляться, менять цвет или положение на экране, просто закрывать программу. Как уже было сказано, все это позволяет идейно обогатить создаваемые учебные и мультимедиа-приложения. К новым возможностям относится также и возможность создания прототипа будущего проекта. Прототип может быть простой оболочкой, которая приближенно отвечает идее проекта, или программным продуктом. Проектирование с использованием прототипов позволяет тестировать продукты на более ранних стадиях.
В системе Multimedia ToolBook присутствует встроенный язык описания сценариев OpenScript. Он необходим для интерпретации системой действий пользователя. На нем описываются возможные действия приложения, реакция на происходящие события. Кроме этого предусмотрено использование библиотек динамической компоновки (технология DLL) и стандарта DDE, который реализует коммуникационный протокол Windows'95 и обеспечивает интеграцию нескольких приложений. Это позволяет вызывать из написанных пользователем приложений любую другую программу, поддерживающую данный протокол, будь то Word, Excel или универсальный проигрыватель, обеспечивая тем самым интегрированность разрабатываемых приложений.
При наличие большого числа плюсов и новых возможностей трудно выделить недостатки продукта, которые в небольшом количестве, но все же присутствуют в Multimedia ToolBook:
- сравнительно небольшой набор визуальных компонент - чуть более десяти (в Delphi для сравнения их почти полторы сотни); [7]
- неоправданно большое количество всевозможных меню, затрудняющих на первых порах работу с системой;
- псевдообъектно-ориентированность среды Multimedia ToolBook, при которой объекты присутствуют, но не поддерживаются основные концепции объектно-ориентированного программирования.
Inprise Delphi
Разработчик системы - Borland International company. Системы ориентирована на ОС Win98/2000/XP.
Система предназначена для:
- разработка многооконных пользовательских приложений;
- создание многофункциональных систем общего назначения;
- проектирование баз данных любой сложности и средств управления БД;
- разработка систем обработки текстовой, графической, видеоинформации и звука;
- создание графической операционной оболочки;
- написание прикладных программ и библиотек динамической компоновки;
- создание одно- и многопользовательских интерфейсов;
- разработка сетевых приложений;
- разработка мультимедийных приложений и средств разработки мультимедийных приложений;
- написание программ с использованием средств Internet;
- и многое другое.
Сравнивая Delphi с вышеописанными системами LinkWay, Action, Multimedia ToolBook нужно признать, что такое сравнение не совсем правомерно. Дело в том, что вышеперечисленные системы являются авторскими, то есть, созданы для людей, незнакомых глубоко с программированием на каком бы то не было языке, и разрабатывающих при этом работоспособные приложения.
Delphi - это система программирования, базирующаяся на языке программирования (Object Pascal), имеющая свой редактор, компилятор и отладчик. Написание приложения на Delphi сводится к компоновке на экране объектов, имеющих определенную графическую интерпретацию, и подключению строк кода, как и в программе на любом другом языке. Другими словами, Delphi просто реализует визуальную концепцию программирования. Поэтому этот сравнительный анализ не совсем правомерным. [7]
Однако вместе с тем, система Delphi предназначена для тех же целей (или может использоваться в тех же целях) что программирования и рассмотренные авторские системы. Назначение и визуальная концепция программирования - то, что объединяет такие среды как LinkWay, Action, Multimedia ToolBook с Delphi.
Delphi - это объектно-ориентированный язык, который позволяет объединять данные и код в один класс, создавать дочерние классы и обращаться с классами-потомками, как с родительскими классами. Компоненты хранятся в библиотеке компонентов, содержащей все объекты, необходимые для создания полноценных программ, использующих интерфейс Windows. Объектно-ориентированная среда Delphi делает библиотеку компонентов гибкой. Если объекту требуется дополнительная функциональность либо требуется модифицировать поведение компонента, можно наследовать новый компонент из того, который уже храниться в библиотеке, и добавить ему новых свойств.
У Delphi есть еще одно приятное отличие. Многие системы разработки приложений для Windows либо вовсе не генерируют исполняемый код, либо генерируют код, который не может быть выполнен процессором без дополнительной трансляции во время работы самой программы, что существенно снижает производительность компьютера.
Преобразование графических файлов замедляет работу процессора. Delphi же использует компилятор и компоновщик и генерирует стопроцентный машинный код. Такая реализация лишена непроизводительных затрат, что особенно важно для масштабных мультимедийных программ, которые требуют наличия высокопроизводительных систем.
Использование стопроцентной компиляции дает еще одно преимущество, заключающееся в создании библиотек динамической компоновки (DDL), которые могут содержать любые компоненты из библиотеки компонентов. Затем эти библиотеки можно использовать в собственных приложениях Delphi или распространять как независимые компоненты для других программ.
При разработке на других языках программирования приходится сталкиваться с необходимостью обработки ошибок и защиты ресурсов. Прежний подход к решению этих задач состоял в выполнении функции с последующим анализом результата. В случае получения кода успешного завершения операции выполнялись некоторые действия и вновь анализировался результат. Этот процесс продолжался до тех пор, пока не исчерпывался исходный код программы.
Delphi искусно справляется с проблемой обнаружения ошибок благодаря реализации концепции исключительных ситуаций. Вместо того чтобы работать в предположении, что каждый шаг может привести к сбою, потенциальное выявление которого требует соответствующего тестирования, Delphi позволяет писать программу, исходя из успешного выполнения всех ее операторов. В случае возникновения отказа Delphi вызывает исключительную ситуацию, которая перехватывается одним-единственным обработчиком исключительных ситуаций. Такой подход позволяет программе достойно справится с ошибкой, причем от разработчика в этом случае требуются минимальные усилия. [8]
1.5 Классификация средств создания электронных учебников
Средства создания электронных учебников можно разделить на группы, например, используя комплексный критерий, включающий такие показатели, как назначение и выполняемые функции, требования к техническому обеспечению, особенности применения. В соответствии с указанным критерием возможна следующая классификация:
- традиционные алгоритмические языки;
- инструментальные средства общего назначения;
- средства мультимедиа;
- гипертекстовые и гипермедиа средства;
Ниже приводятся особенности и краткий обзор каждой из выделенных групп. В качестве технической базы в дальнейшем имеется в виду IBM совместимые компьютеры, как наиболее распространенные в нашей стране и имеющиеся в распоряжении университета.
1.5.1 Традиционные алгоритмические языки
Первые языки программирования были очень примитивными и мало чем отличались от формализованных упорядоченных последовательностей единиц и нулей, понятных компьютеру. Использование таких языков было крайне неудобно с точки зрения программиста, так как он должен был знать числовые коды всех машинных команд, должен был сам распределять память под команды программы и данные.
Для создания электронных учебников используются такие языки программирования как HPP, C++Builder, Visual Studio, Ruby on Rails, Perl, Delphi, Java, JavaScript, а также язык гипертекстовой разметки документов HTML, PHP и многих др.
Характерные черты электронных учебников, созданных средствами прямого программирования:
- разнообразие стилей реализации (цветовая палитра, интерфейс, структура ЭУ, способ подачи материала и т.д.);
- сложность модификации и сопровождения;
- большие затраты времени и трудоемкость;
- отсутствие аппаратных ограничений, т.е. возможность создания ЭУ, ориентированного на имеющуюся в наличие техническую базу.
1.5.2 Инструментальные средства общего назначения
Инструментальные средства общего назначения (ИСОН) предназначены для создания ЭУ пользователями не являющимися квалифицированными программистами. ИСОН, применяемые при проектировании ЭУ, как правило, обеспечивают следующие возможности:
- формирование структуры ЭУ;
- ввод, редактирование и форматирования текста (текстовый редактор);
- подготовка статической иллюстративной части (графический редактор);
- подготовка динамической иллюстративной части (звуковых и анимационных фрагментов);
- подключение исполняемых модулей, реализованных с применением других средств разработки и др.
К достоинствам инструментальных средств общего назначения следует отнести:
- возможность создания ЭУ лицами, которые не являются квалифицированными программистами;
- существенное сокращение трудоемкости и сроков разработки ЭУ;
- невысокие требования к компьютерам и программному обеспечению.
Подобные документы
Принципы создания электронного пособия по информатике. Требования к электронному учебнику, режим его работы и содержание. Достоинства и недостатки дистанционного обучения с использованием электронных учебников. Анализ электронных учебников Казахстана.
дипломная работа [552,2 K], добавлен 23.04.2015Особенности электронных учебных пособий и основные принципы их создания. Сбор и подготовка исходного материала для электронного учебного пособия. Разработка структуры электронного пособия. Выбор программ и разработка интерфейса электронного учебника.
дипломная работа [738,5 K], добавлен 27.06.2012Интернет-технологии в образовании, основные аспекты и принципы их применения на современном этапе. Этапы создания электронного пособия, его внутренняя структура, предъявляемые требования и технологическое обеспечение. Листинг разработанного кода.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 03.01.2014Особенности электронных учебных пособий и принципы их создания. Специфика, структура, достоинства и недостатки электронных учебников. Разработка электронного учебного пособия по офисному программированию (интерфейс, глоссарий, создание VBA-программ).
дипломная работа [2,3 M], добавлен 31.03.2010Описание электронного учебника, требования к его внутренней структуре и элементам. Технические характеристики и основные программные средства, используемые в процессе разработки. Формирование руководства пользователя, информационный интерфейс учебника.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.08.2015Понятие электронного учебного пособия. Виды электронных учебных изданий, дидактические требования к ним. Компонент основной формы "Button1". Поэтапная разработка мультимедийного электронного учебника по дисциплине "Компьютерные сети", его интерфейс.
курсовая работа [613,6 K], добавлен 31.01.2016Информационно-технологические процессы в образовании. Эргономическая оценка программного продукта. Создание электронного учебного пособия "Информационные технологии и защита информации". Практическая его реализация. Выбор инструментальных средств.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 12.10.2015Рассмотрение методических особенностей изучения курса "Macromedia Flash" и создание электронного учебника для изучения этого курса учащимися. Достоинства и недостатки, структура учебного пособия. Принципы подготовки к созданию электронных учебников.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 23.04.2015Электронные книги, их достоинства и недостатки. Традиционные технологии создания электронных книг. Защита авторских прав при распространении электронных книг. Наиболее распространенные форматы. Информационная безопасность и информационные технологии.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.06.2019Концептуальные основы разработки электронного учебника на основе гипертекстовых технологий. Архитектура учебного пособия. Этапы построения электронного учебника "Информатика" и его структура. Анализ практического использования электронного учебника.
дипломная работа [104,9 K], добавлен 02.05.2012
