Разработка программного обучения для факультативного курса "Macromedia Flash МХ"

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Основная тенденция современного образования заключается в повышенном приоритете самостоятельной работы обучающихся студентов.

Когнитивный процесс с использованием современных компьютерных технологий неуклонно становится в передовых учебных заведениях новым образовательным стандартом. Внедрение в учебный процесс компьютерных обучающе-контролирующих систем, обладающих в силу своей интерактивности мощными возможностями ветвления процесса познания и позволяющих обучаемому субъекту прямо включиться в интересующую его тему - это один из наиболее действенных способов повышения эффективности обучения.

Компьютер стал мощным учебным средством в руках преподавателя при целесообразном и методически обоснованном его применении, при этом учитываются особенности реального процесса обучения.

Программный обучающий комплекс - это не только комплексная, но и целостная дидактическая, методическая и интерактивная программная система, которая позволяет изложить сложные моменты учебного материала с использованием богатого арсенала различных форм представления информации, а также давать представление о методах научного исследования с помощью имитации последнего средствами мультимедиа. При этом повышается доступность обучения за счет более понятного, яркого и наглядного представления материала. Процесс обучения проходит более успешно, так как он основан на непосредственном наблюдении объектов и явлений. Дидактические аспекты, касающиеся наиболее общих закономерностей обучения, и методические аспекты, определяемые спецификой преподавания тех или иных конкретных дисциплин или групп дисциплин, тесно взаимосвязаны между собой и с вопросами программной реализации электронного учебника. Общепринятого определения понятия "электронный учебник" пока не существует, несмотря на наличие стандартов на электронные учебники, однако признается, что электронный (компьютерный) учебник - это программно-методический комплекс, обеспечивающий возможность самостоятельно или с помощью преподавателя освоить учебный курс или его раздел. Обучающий комплекс или электронный учебник обычно содержит три составляющих: презентационная часть, в которой излагается основная информационная часть курса, упражнения, с помощью которых закрепляются полученные знания, и тесты, позволяющие проводить объективную оценку знаний студента. Компьютерный учебник должен соединять в себе свойства обычного учебника, справочника, задачника и лабораторного практикума. 

Программная обучающая система - это обучающая программная система комплексного назначения, обеспечивающая непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения: предоставляющая теоретический материал, обеспечивающая тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи. Обучающая система должена обеспечивать выполнение всех основных функций, включая предъявление теоретического материала, организацию применения первично полученных знаний (выполнение тренировочных заданий), контроль уровня усвоения (обратная связь!), задание ориентиров для самообразования. Реализация всех звеньев дидактического цикла процесса обучения посредством единой компьютерной программы существенно упростит организацию учебного процесса, сократит затраты времени учащегося на обучение и автоматически обеспечит целостность дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с электронным учебником. Процесс обучения происходит на принципиально новом, более высоком уровне, так как электронный учебник дает возможность работать в наиболее приемлемом для обучаемого темпе, обеспечивает возможность многократных повторений и диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае компьютером. Методическая сила мультимедиа как раз и состоит в том, что ученика легче заинтересовать и обучить, когда он воспринимает согласованный поток звуковых и зрительных образов, причем на него оказывается не только информационное, но и эмоциональное воздействие.

Программный продукт, соответствует этим стандартам, и предлагается в качестве дипломного проекта. При создании этого учебника было соблюдено большинство требований, предъявляемых к подобным программам. Это и использование мультимедийных возможностей ЭВМ, и форма контроля знаний, и возможность возвращаться к месту прерванного занятия, возможность выбора тем обучения, и, помимо этого, функция модернизации материала учебника.

Описание целей обучения, процесса достижения целей, совокупности форм, методов, способов, приемов обучения, то есть создание методик и педагогических технологий, становится одной из актуальных задач современной практической педагогики.

Актуальность проблемы обусловили выбор темы данной дипломной работы.

Тема дипломной работы - Разработка программного обучения для факультативного курса «Macromedia Flash МХ».

Объектом исследования является процесс обучения.

Предметом исследования данного дипломной работы являются методические особенности процесса обучения.

Цель дипломной работы заключается в рассмотрении методических особенностей изучения курса «Macromedia Flash» и создание электронного учебника для изучения этого курса учащимися.

Цель работы обусловила решение следующих задач:

изучить и проанализировать методическую литературу по теме дипломного проекта;

проанализировать особенности процесса обучения с использованием компьютеров;

обобщить требования к электронному учебнику как важнейшему компоненту педагогической технологии;

разработать электронное средство программного обучения для факультативного курса по «Macromedia Flash МХ».

Для решения поставленных задач использовались следующие методы и приемы: методы системного и логического анализа и метод обобщения опыта; теоретический обзор и анализ литературных источников; интерпретационные методы (структурный, функциональный, комплексный).

Практическая значимость данного дипломного проекта заключается в возможности использования разработанного электронного учебника «Macromedia Flash МХ» в рамках факультативного курса для учащихся 11 классов.

Пояснительная записка состоит из шести разделов.

В первом разделе выполнен анализ предметной области. Приводится характеристика организации, для которой разработан электронный учебник. В этом разделе также сформулировано техническое задание. Приводятся основания для разработки программного продукта. Дается перечень требований, предъявляемых к программе, сформулированы системные требования, для нормального функционирования программы.

Второй раздел содержит основные понятия и требования по электронным учебникам. Указываются достоинства и недостатки, описывается структура учебника, излагаются принципы подготовки к созданию электронных учебников.

Третий раздел - это описание программы, в котором приводится краткая характеристика используемых программных средств при создании данной программы.

В руководстве оператора описаны правила установки программы и подробно расписана сама работа пользователя с программой.

В пятом разделе дается описание методики и расчеты экономической эффективности проектных решений.

В шестом разделе описана техника безопасности, а также методика и выполнен расчет освещенности в помещении, связанном с использованием вычислительной техники, а также сформулированы оптимальные условия рабочего места.

1. Техническое задание проекта

1.1 Общие сведения

Современные компьютерные дидактические программы (электронные учебники, компьютерные задачники, учебные пособия, гипертекстовые информационно-справочные системы - архивы, каталоги, справочники, энциклопедии, тестирующие и моделирующие программы-тренажеры и т.д.) разрабатываются на основе мультимедиа-технологий, которые возникли на стыке многих отраслей знания.

Использование цветной компьютерной анимации, высококачественной графики, видеоряда, схемных, формульных, справочных презентаций позволяет представить изучаемый курс в виде последовательной или разветвляющейся цепочки динамических картинок с возможностью перехода (с возвратом) в информационные блоки, реализующие те или иные конструкции или процессы. Мультимедиа-системы позволяют сделать подачу дидактического материала максимально удобной и наглядной, что стимулирует интерес к обучению и позволяет устранить пробелы в знаниях. Кроме того, подобные системы могут и должны снабжаться эффективными средствами оценки и контроля процесса усвоения знаний и приобретения навыков.

Ключевую роль в создании мультимедийных учебников играет роль методическое обеспечение разработок. Мультимедиа-учебники призваны автоматизировать все основные этапы обучения - от изложения учебного материала до контроля знаний и выставления итоговых оценок. При этом весь обязательный учебный материал переводится в яркую, увлекательную, с разумной долей игрового подхода, мультимедийную форму с широким использованием графики, анимации, в том числе интерактивной, звуковых эффектов и голосового сопровождения, включением видеофрагментов, морфинга и т.п.

Подобный радикальный подход весьма трудоемок, но только "тотально мультимедийный" методически замкнутый электронный учебник может преодолеть существующую пропасть, которая отделяет ожидания потребителей от возможностей компьютерных технологий в обучении, преодолеть скепсис по отношению к последним и стать реальным шагом вперед в развитии системы образования, в том числе и дистанционного.

Мультимедиа создает мультисенсорное обучающее окружение. Психологи и преподаватели говорят, что каждый из нас обучается по-разному - некоторые лучше обучаются на слух, другие являются зрительными или тактильными обучающимися. В соответствии с основами теории мультисенсорного обучения необходимо в максимальной степени использовать тот стиль обучения, который является предпочтительным для конкретного учащегося. Привлечение всех органов чувств ведет к исключительному росту степени усвоения материала по сравнению с традиционными методами. Обучение с использованием аудиовизуальных средств комплексного предъявления информации является наиболее интенсивной формой обучения; учебный материал, дидактически подготовленный специалистами, ориентируется на индивидуальные способности учащихся. Индивидуальная диалоговая коммуникация с помощью видео-, графических, текстовых и музыкально-речевых вставок настолько интенсивна, что максимально облегчает процесс обучения; гиперсреда позволяет расширить возможности информационного воздействия на пользователя и вовлекает обучаемого непосредственно в процесс обучения. К числу существенных позитивных факторов, которые говорят в пользу такого способа получения знаний, относятся лучшее и более глубокое понимание изучаемого материала, мотивация обучаемого на контакт с новой областью знаний, значительное сокращение времени обучения, лучшее запоминание материала (полученные знания остаются в памяти на более долгий срок и позднее легче восстанавливаются для применения на практике после краткого повторения) и др.

Решение проблемы соединения потоков информации разной модальности (звук, текст, графика, видео) делает компьютер универсальным обучающим и информационным инструментом по практически любой отрасли знания и человеческой деятельности.

Большое количество неформализованной информации, которая буквально поглощает современного человека, а также глубокое проникновение компьютерной техники в жизнь людей делает необходимостью создание удобных и специализированных электронных учебников, в функции которых обязательно должно входить: использование мультимедийных возможностей компьютеров, осуществление контроля знаний, предоставление информации в удобном и отсортированном виде, возможность выбирать траекторию и скорость обучения, а также предоставление обширного перечня справочной информации. [1, с.45]

Если создание электронного учебника не будет сопровождаться разработкой надлежащих методических материалов, затраченные силы и средства пропадут даром, поскольку тогда электронный учебник не будет воспринят системой образования. Поэтому методическое обеспечение электронными изданиями имеет принципиальное значение для успеха проекта в целом. Исходя из этого, мы уделяем данному вопросу особое место.

Реформа образования требует создания таких учебных электронных изданий, наличие которых обеспечит одну и ту же компьютерную среду для учащихся и преподавателей, в аудитории и дома.

Для успешной реформы современного образования необходимо сделать новые источники информации (в частности, УЭИ) одинаково доступными для всех. Однако в данном случае именно преподаватели зачастую оказываются в худшем положении по сравнению со студентами, так как они по ряду причин объективного и субъективного характера меньше привыкли к работе с компьютером и меньше готовы к восприятию новых технологий в образовании.

В последнее время разработка электронных учебных пособий встало на большой поток. Очевидно, что с появлением и совершенствованием различных УЭИ должны принципиально измениться учебные программы и планы лекций и практических занятий, а также роль преподавателя в учебном процессе.

Что касается данного дипломного проекта, то он разработан для учащихся и преподавателей, которые имеют непосредственное отношение к созданию электронных учебников.

Данный дипломная работа выполняется по заказу «ГУ гимназии г.Житикары».

Самым главным и большим преимуществом данной работы является то, что аналогов нет. Содержание полностью соответствует содержанию дисциплины, а не просто какой-то книге. Собранный материал не содержится не в одном учебнике, так это собрано и разработано преподавателем.

Так как электронный учебник, представляемый в качестве дипломного проекта, предназначен для использования в учебных заведениях, то и структуру предприятия будет организация школы.

Как известно, в школе существует директор, несколько заведующих, естественно, группа преподавателей. Каждый в этой структуре выполняет свою задачу, каждому отводится своя роль. И каждый, из представленных в структуре элементов, может использовать данный дипломный продукт.

Единственным условием является то, что данный электронный учебник разработан для определенной дисциплины, поэтому именно его не все смогут использовать. Точнее, не всем он понадобиться. Но в общем смысле, использовать электронный учебник в своей деятельности сможет каждый.

1.2 Основания для разработки

Ориентация электронного учебника должна быть направлена на студентов колледжей и ВУЗов, на школьников старших классов, специальность которых связана с программированием. Использование полученных навыков по теме различных структур данных серьезно упрощает алгоритм программ и делает их работу намного эффективнее. Данное электронное пособие предоставляет обширную информацию по изучаемым темам, содержит практические задания для выполнения их обучаемыми, содержит предметный указатель, поясняющий значения некоторых специфичных терминов, ведет постоянный контроль знаний. Учебник имеет продуманный и простой дружественный интерфейс, который не требует специальной подготовки от пользователей. При изучении данного учебника в полной мере должна быть задействована зрительная. Материал для изучения должен восприниматься легко, на интуитивном уровне.

Помимо предоставления справочного материала, электронный учебник осуществляет руководство за процессом обучения. Учебник сам должен определять уровень и качество знаний пользователя, и, на основании освоенного материала, должен предоставлять обучаемому на изучение ту или иную темы (в большинстве электронных справочников нет подобных функций, и обучаемый сам выбирает, что ему учить, без учета уровня своей подготовки). Электронный учебник постоянно должен контролировать степень усвоения материала, давать практические задания для усвоения тех или иных навыков.

1.3 Назначение разработки

Основной задачей данного дипломного проекта явилась отработка знаний и навыков создания электронных учебников средствами визуальной среды программирования Borland Delphi.

Основная же цель данной дипломного проекта- это разработка правильно составленного электронного пособия, которое призвано помочь обучаемому при изучении материала, а также управлять процессом обучения при этом учитывать индивидуальные особенности пользователей.

Все представленные требования были сформулированы в виде задания от кафедры на разработку дипломного проекта. Данное задание выступает в роли конкретного документа - заказа на изготовление программного продукта. [2, с.79]

Задачей данного дипломного проекта является сбор подробного материала по факультативного курса «Macromedia Flash МХ», его формализация и представление его в законченном виде, в виде электронного пособия.

1.4 Требования к программе

Электронный учебник должен быть построен так, чтобы помочь пользователю быстро освоить материал и практические задания, изложенные в данном программном продукте. В нем должны быть рассмотрены ключевые важнейшие вопросы, знание которых необходимо для разработки полноценных приложений, и при этом от обучаемого не должно требоваться владение средствами программирования. Опыт программирования желателен, но не обязателен. Главное, что требуется от пользователя - это желания учиться и некоторое представление о среде Windows.

Для общей наглядности излагаемого материала, в программе должно быть применено большое количество графических, HTML - документов, что должно сделать программу более красочной и понятной в изучении. В программе должен быть осуществлен контроль знаний в виде тестирования по материалу, изложенному в изучаемой главе. Для закрепления полученных знаний предлагается выполнение примеров и лабораторных работ. В зависимости от уровня приобретенных навыков обучаемым, программа должна пропускать за ненадобностью некоторые изучаемые страницы, или наоборот многократно возвращаться к изучению тем, вызвавших у обучаемого затруднения. Процесс обучения может быть прерван с сохранением достигнутых результатов и по мере необходимости должен быть возобновлен с прерванного места.

В качестве входных параметров программа должна воспринимать действия обучаемого с клавиатуры и манипулятора "мышь". [3, с.129]

Программа работает на любых IBM PC совместимых компьютерах под управлением Windows 9x и выше, на которых установлены средства для работы с мультимедийными приложениями (звук, видео, графика). Размер оперативной памяти не превышает 10 Мбайт. Программа не требует установки и работает как с жесткого, так и непосредственно с лазерного диска. Запуск программы не должен вызывать затруднение у обучаемых.

Минимальные системные требования для работы данного электронного учебника:

- компьютер типа IBM с процессором Intel Pentium I и выше;

- операционная система Windows 9x и выше;

- поддержка вашим ЭВМ Multi Media;

- наличие лазерного дисковода для запуска или установки программы;

- наличие 10 Мбайт свободного пространства на жестком диске в случае копирования и запуска программы с него.

При проектировании принимались во внимание следующие требования:

Функциональность, то есть способность программы выполнять набор функций, удовлетворяющих заданным или подразумеваемым потребностям пользователей.

Программа «Электронный учебник для факультативного курса по «Macromedia Flash МХ» выполняет все требования заказчика.

Надежность.

Целостность данных в программе обеспечивается наличием связей между таблицами. Надежность хранения информации достигается путем ограничения прав пользователей. Программа имеет возможность определять два вида пользователей: администратор и оператор. Каждый пользователь имеет свой набор прав. Все права имеет администратор, который может задавать операторов.

Легкость применения, то есть характеристики программы, которые позволяют минимизировать усилия пользователя по подготовке исходных данных, применению программы и оценке полученных результатов.

Программа «Электронный учебник для факультативного курса по «Macromedia Flash МХ» проста в работе. Интерфейс организован логически понятно и доступно. Ограниченный доступ к кнопкам позволяет избежать ошибок по некорректному вводу данных.

Эффективность - это отношение уровня услуг, предоставляемых программы пользователю при заданных условиях, к объему используемых ресурсов.

Эффективность данной программы заключается в том, что она выполняет большой набор функций. Это: наличие справочников, ведение учета комплектующих, формирование приходных и расходных накладных, формирование заявок, контроль по оплате заявок, контроль за выполнением заявок, прослеживание работы операторов, формирование различных видов отчетов.

Мобильность это способность программы быть перенесенным из одной среды (окружения) в другую, в частности, с одной ЭВМ на другую.

Программа «Электронный учебник для факультативного курса по «Macromedia Flash МХ» легко переносима, без проблем устанавливается на другой компьютер.

2. Описание программы

2.1 Общие сведения

Для организации и проведения занятий и контроля в настоящее время преподаватель проводит очень много времени в различных библиотеках на поиск и систематизацию материала, для того, чтобы сделать урок максимально интересным как с содержательной, так и с познавательной стороны. Этот трудоемкий, а зачастую и просто рутинный процесс, при использовании огромных вычислительных ресурсов компьютера, значительно сокращается. Наличие правильно организованной учебной программы по целым курсам позволяет преподавателю сэкономить массу времени, а также совершенно по новому организовать процесс передачи, знаний в системе «учитель-ученик». А эффективное использование компьютера сильно облегчает процесс разработки таких программ.

Компьютер призван обеспечить умственную разгрузку учителя от рутинной работы и помогать реализовывать возможности его творческой деятельности. При использовании компьютера он больше внимания сможет уделять индивидуальной и воспитательной работе с учениками, учитывая их способности и уровень подготовки. Компьютер избавляет преподавателя от необходимости контролировать каждый шаг учащихся (а в настоящее время он вынужден это производить выборочно). Можно особо остановиться на роли компьютера в самообразовании людей, так как и в этом случае человек экономит самое ценное - время, вследствие того, что тратит минимум его на поиск и воспроизведение необходимой информации. Компьютер отличный помощник для организации индивидуального обучения. Помимо текста современные методы представления информации в компьютерах включают в себя и картинки, и видео, и звуковые фрагменты. Обучение при помощи компьютера позволяет задействовать практически все органы чувств, используемых для восприятия информации. При этом происходит ее дублирование по разным каналам восприятия, что резко повышает скорость и качество усвоения материала при правильной организации изучаемого материала.

Сейчас многие обучающие программы представляют собой подобие образовательной игры, чтобы победить в такой игре, необходимы знания, которые ребенку трудно принять как необходимые ему именно сейчас - ведь всем нам свойственно откладывать «на потом» решение многих проблем. Стоит также отметить такой элемент современных компьютерных документов как гипертекстовая ссылка, которая позволяет при необходимости обратиться в любое место документа для получения дополнительной информации, и в то же время при повторном изучении не перегружает исходный текст документа.

С помощью глобальной информационной сети Internet, которая устроена по принципу гипертекста, уже сейчас проводится так называемое «дистанционное обучение» - когда профессора крупнейших университетов выступают с лекциями и отвечают на вопросы не для привычной студенческой аудитории, а перед теми, кто в данный момент подключен к их узлу сети. Слушателей может быть не меньше, чем зрителей у телеэкрана, но в отличие от книги или телепередачи сохраняется обратная связь между преподавателем и учениками. Это реально уже сегодня. [4, с.215]

Способы работы с печатными материалами устанавливались в течении нескольких веков и тесно переплетены с нашими все еще недостаточно исследованными взглядами на то, как изучать, что изучать, как должна выглядеть книга или журнал. В то же время эра электронных материалов пришла быстро и внезапно. Поэтому весьма важна роль оптимизации работы с соответствующими материалами, исключая различные эргономические проблемы в функционировании обучающих программ. Остановимся на них подробнее.

Целью данной дипломной работы является повышение навыков в области создания электронных учебников и обучающих систем при помощи средств визуальной среды программирования Delphi.

У большинства из предварительно просмотренных учебников присутствует масса огрехов, связанных, прежде всего, с непродуманной навигацией и эргономикой, отсутствием контроля уровня знаний обучающегося, невзрачным и неприглядным внешним оформлением. Главный же недостаток программных продуктов подобного рода является отсутствие грамотной упорядоченной подачи материала, что сильно снижает эффективность программ подобного рода. В этом случае электронный учебник представляет собой подобие обычного электронного справочника.

Для создания всех из предварительно просмотренных учебников применяется язык гипертекстовой разметки документов (HTML). Данный выбор обусловлен тем, что наряду с простотой создания данного вида документов, язык гипертекстовой разметки обладает всем необходимым набором возможностей, такими, как вывод форматированного текста, использование графических объектов практически всех известных форматов, использование фонового рисунка, вставка таких объектов, как фоновый звук, видео и т.д. Кроме этого, язык HTML позволяет организовывать ссылки на другие объекты или фрагменты текста самого документа.

Поэтому зачастую именно HTML используется для создания подобных программных продуктов. Однако создание различного вида демонстрационных примеров, процедур тестирования и опроса делается все же проще с помощью языков визуального программирования. Поэтому в настоящей дипломной работе рассматриваются вопросы интеграции различных инструментальных средств, для создания обучающих, тестирующих программ и электронных учебников.[7,с.98]

Конечно, общение с обычным печатным учебником для большинства из нас представляется более естественным и привычным. Учебные пособия можно читать в транспорте, во время еды и даже лежа в постели, причем во всех этих 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 учебниками в электронной форме, чем ежегодно расходовать огромные средства на печать этих учебников.

С точки 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. Сосредоточимся на преимуществах и недостатках электронного пособия по сравнению с печатными изданиями. Существенных недостатков у электронного учебника всего два:

для его изучения необходимо специальное дополнительное оборудование, прежде всего - 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;

электронная форма представления информации является непривычной и сопровождается повышенной утомляемостью при работе с монитором.

К достоинствам электронных пособий можно отнести:

Возможность приспособления и оптимизации пользовательского интерфейса для конкретных запросов и нужд обучаемого. В частности, имеется в виду возможность изменения структуры как текстовой или гипертекстовой, так и фреймовой составляющей учебника, причем количество всех структурных элементов учебника может изменяться. Например, вместо части фреймов, можно использовать такой элемент как всплывающие окна с полностью аналогичным содержимым, например, со вставленной графикой или перечнем определений.

Использование дополнительных (по сравнению с печатным изданием) средств мультимедиа, направленных на более основательное воздействие на обучаемого, что позволяет более быстро и качественно осваивать и лучше запоминать изложенный материал. Особенно эффективным представляется включение в текст пособия анимационных иллюстраций. Звуковое сопровождение также может усилить положительный эффект, который достигается при помощи озвучивания соответствующего лекторского текста.

Возможность построения простого и удобного механизма навигации под специфические особенности электронного учебника. В печатном издании таких возможностей две: оглавление и колонтитулы, иногда к ним также относят глоссарий. Но для оценки практической реализации этих возможностей необходимо листать страницы учебника. В электронном же пособии повсеместно используются гиперссылки и фреймовая структура или деревья карт-изображений, что позволяет, быстро перейти к нужному разделу или фрагменту текста, не листая страниц, и при необходимости возвратиться обратно. И при этом совершенно не требуется запоминать номера страниц, на которых были расположены соответствующие разделы.

Адаптация 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.

Главное преимущество электронного учебника это интерактивное взаимодействие между обучающимся и элементами учебника. Уровни ее проявления изменяются от низкого и умеренного при перемещении по ссылкам до высокого при тестировании и личном участии студента в моделировании процессов. Если тестирование подобно собеседованию с преподавателем, то участие в моделировании процессов можно сопоставить с приобретением практических навыков в процессе производственной практики в реальных или приближенных к ним условиях производства.

При широком внедрении электронных учебников изменяются и функции библиотеки. В этом случае ее роль будет играть электронный читальный зал, оборудованный компьютерами, объединенными в локальную сеть, которая связана с текстовой базой данных - хранилищем электронных учебников. В таком читальном зале все читатели без всякой очереди и ожидания могут выбирать и читать любые электронные учебники, в том числе и одинаковые, автоматически тиражируемые для них в любом количестве экземпляров.[5, с.101]

2.2 Назначение и область применения

Само понятие электронного учебника просто обязано включать в себя, и только текстовый материал, и элементы контроля, и управление изучаемыми темами, и грамотным изложением материала. Электронный учебник должен осуществлять контроль за процессом обучения человека, осуществлять индивидуальный подход к каждому обучаемому с учетом особенностей его интеллекта, наличием качественных знаний по изучаемой теме. Автоматизированным процессом обучения должен непосредственно руководить сам электронный учебник, а не обучаемый.

Как вы думаете, реально ли уместить страничку, содержащую приличное количество анимации, звука и удивительных способов интерактивности в файл порядка 100kb? Сделать так, чтобы эта страница работала одинаково как в Netscape Navigator (NN), так и в Internet Explorer (IE)? Компания Macromedia решила большинство проблем совместимости и производительности, выпустив Flash, который к сегодняшнему дню весьма эволюционировал и является полноценной частью инструментов / техник web-дизайна.

Коротко и ясно о том, что это такое. Существуют plug-ins (примочки), которые встраиваются в браузер (web browser), и служат для просмотра Flash страниц. Называются они Flash Player. Причем в последних версиях IE и NN эти примочки уже встроены (если нет, то их можно бесплатно скачать с сайта Macromedia). И существует программа Flash, с помощью которой эти страницы создаются.

В пользу Flash приведу его основные достоинства и статистку Macromedia.

Маленький размер получающихся файлов и, соответственно, более быстрая загрузка из сети.

Flash использует векторный формат изображений и сжимает растровые и звуковые файлы, (которые также могут использоваться в страницах Flash), что очень положительно влияет на уменьшение размера страницы и время ее скачивания.

Устранение проблем совместимости между браузерами.

В отличие от HTML, Flash одинаково работает как в IE, так и в NN. Имеется даже специальный вариант примочки-проигрывателя для браузеров, поддерживающих Java (Flash Java Player).

Мощный событийно-управляемый язык.

В Macromedia Flash используется специальный язык, при помощи которого можно создавать "интеллект" для своей страницы. Причем если в Flash 4 это был, скорее, некий скрипт (script), имеющий всего несколько основных функций, то в Flash 5 (несмотря на название "ActionScript") - это почти полноценный язык программирования, с поддержкой условий, циклов, массивов, функций и классов, которые можно наследовать.

Красота.

Да, да, именно! Flash имеет автоматическую поддержку anti-aliasing (антиалайсинг, сглаживание контуров с помощью смешения соседних цветов). В результате даже простая линия или кружочек, нарисованные во Flash, выглядят приятно для глаз. Что же тут говорить о рисунках, нарисованных профессионалами.

Удобство.

Создавать страницы во Flash под силу даже ребенку, и, признаюсь, это весьма приятное занятие. А если обладать элементарными навыками дизайна и рисования, открывается весь простор для Вашей фантазии, предоставляемый Flash.

Распространенность.

Flash потихоньку становится стандартом де-факто (см. статистику ниже). В случаях, где необходима широкая интерактивность, графика, звук, и маленький размер, Flash незаменим.

Статистика такова:

На сегодняшний день Flash Player используют 222 миллиона человек, и каждый день его скачивает еще 1.4 миллиона. По данным Macromedia это позволяет 90% пользователей Сети просматривать страницы с Flash содержимым.

Примочки распространяются бесплатно, в то время как за программу создания Flash файлов приходится платить. Последняя, 5-я версия продукта стоит $399. Пользователям старых версий это удовольствие достанется за $149.

Adobe Flash (ранее известная как Macromedia Flash), или просто Flash-- мультимедийная платформа, используемая для создания векторной анимации и интерактивных приложений (в том числе, игр), а также для интеграции видеороликов в веб-страницы.

Adobe Flash позволяет работать с векторной, растровой и ограниченно с трёхмерной графикой, а также поддерживает двунаправленную потоковую трансляцию аудио и видео. Для КПК и других мобильных устройств выпущена специальная «облегчённая» версия платформы Flash Lite, чья функциональность ограничена в расчёте на возможности мобильных операционных систем и их аппаратных показателей.

В качестве основных средств разработки используются проприетарные пакеты Adobe Flash Professional и Adobe Flash Builder 4 (бывш. Adobe Flex Builder), позволяющие создавать интерактивные приложения (в том числе, веб-приложения, игры и мультфильмы).

Стандартным расширением для скомпилированных Flash-файлов (анимации, игр и интерактивных приложений) является .SWF[1] ((Shockwave Flash) или Small Web Format). Видеоролики в формате Flash представляют собой файлы с расширением FLV (при этом Flash в данном случае используется только как контейнер для видеозаписи). Расширение FLA соответствует формату рабочих файлов в среде разработки.

Flash-контент воспроизводится с помощью целого ряда программных средств, но доминирующее положение на рынке занимает официальный проприетарный Adobe Flash Player, распространяемый в качестве бесплатного плагина для большинства современных браузеров. Также SWF-файлы можно просматривать с помощью различных свободных плееров, например, Gnash или swfdec. FLV-файлы воспроизводятся через Adobe Flash Player или через мультимедийные проигрыватели, такие как Quicktime и Windows Media Player, при наличии соответствующих плагинов.

Основной недостаток Flash-приложений -- чрезмерная требовательность к ресурсам процессора. Недостаточная мощность компьютера может повлиять на производительность операционной системы в целом, либо привести к искажению результатов работы Flash-приложения, связанных с отображением анимации или подсчётом времени. Иногда это связано с недостатками программного обеспечения отвечающего за обработку Flash-компонентов, либо низким качеством самого Flash-приложения.

Другой важный недостаток заключается в том, что не всегда есть возможность запустить Flash-приложение, либо она связана с некоторыми трудностями (например, необходимо установить плагин или обновить его до последней версии). Некоторые пользователи (или системные администраторы в рамках целой сети) отключают в настройках браузера возможность загружать контент, обрабатываемый плагинами или загружаемый во фреймах в целях информационной безопасности (в связи с возможной угрозой со стороны контента, например, перехват буфера обмена), экономии системных ресурсов, или для избавления от надоевшей рекламы.

Это делает технологию в целом ненадёжной также для разработчиков, которым никто не гарантирует, что веб-приложение на основе Flash будет вообще воспроизведено. Поэтому Flash, в основном, используется для написания игр, небольших полуинтерактивных анимаций и для красиво оформленной рекламы, то есть в сфере развлечений и дизайна. Для серьёзных веб-приложений, где взаимодействие с пользователем должно быть без ущерба красоте, обычно используется JavaScript, либо вообще не используются никакие технологии кроме тех, что 100 % работают (HTML, CGI).

В Интернете можно найти сайты, полностью оформленные в виде Flash-приложения (весь контент, а также элементы навигации). Обычно это сайты, посвящённые играм, дизайнерские студии, личные странички и прочие сайты, целью которых является поразить посетителя красотой и необычностью реализации. Крупные порталы и информационные ресурсы стараются избегать использования Flash (за исключением вставки рекламных баннеров, невозможность вывода которых не вызывает неудобств для пользователей).

Использование Flash для размещения текстовой информации препятствует её индексированию поисковыми системами. Однако существует множество способов решить эту проблему. Одним из способов, решения данной проблемы, является использование текста в формате HTML, в футере страницы.

2.3 Описание логической структуры

Электронный учебник - это обучающая программная система комплексного назначения, обеспечивающая непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения: предоставляющая теоретический материал, обеспечивающая тренировочную учебную деятельность и контроль уровня знаний, а также информационно-поисковую деятельность, математическое и имитационное моделирование с компьютерной визуализацией и сервисные функции при условии осуществления интерактивной обратной связи. Обучающая система должена обеспечивать выполнение всех основных функций, включая предъявление теоретического материала, организацию применения первично полученных знаний (выполнение тренировочных заданий), контроль уровня усвоения (обратная связь!), задание ориентиров для самообразования. Реализация всех звеньев дидактического цикла процесса обучения посредством единой компьютерной программы существенно упростит организацию учебного процесса, сократит затраты времени учащегося на обучение и автоматически обеспечит целостность дидактического цикла в пределах одного сеанса работы с электронным учебником. Процесс обучения происходит на принципиально новом, более высоком уровне, так как электронный учебник дает возможность работать в наиболее приемлемом для обучаемого темпе, обеспечивает возможность многократных повторений и диалога между обучаемым и обучающим, в данном случае компьютером. Методическая сила мультимедиа как раз и состоит в том, что ученика легче заинтересовать и обучить, когда он воспринимает согласованный поток звуковых и зрительных образов, причем на него оказывается не только информационное, но и эмоциональное воздействие.

Самые скромные требования к содержательной части методического обеспечения электронного учебника факультативного курса по Macromedia Flash МХ» предполагают наличие основных элементов:

лекционный материал, разработанный согласно содержанию дисциплины;

лабораторные занятий, разработанные с учетом содержания дисциплины;

На рисунке 2 показана схема электронного учебника.

……….

Рисунок 2. Схема электронного учебника

Каждый раздел включает несколько глав, почти каждая глава содержит несколько тем.

На рисунке 3 показана подробная структура содержания.

Рисунок 3. Структура содержания

Лабораторный материал показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Содержание лабораторных работ

Конспект лекций преподавателя, набранный им самим (или даже студентами с целью размножения хорошего конспекта в большом числе экземпляров при минимальных затратах) и размещенный на студенческом сервере или на другом общедоступном электронном узле является простейшим примером электронного учебника. В таком учебнике, по существу, никак не использованы специфические возможности электронного издания, поэтому он ничем не отличается от обыкновенного размноженного печатным методом конспекта. Попытаемся представить, как же должен быть организован хороший и интересный электронный учебник.

Электронное пособие (как впрочем и любое электронное издание) для достижения максимального эффекта должно быть составлено несколько иначе по сравнению с традиционным печатным пособием: главы должны быть более короткие, что соответствует меньшему размеру компьютерных экранных страниц по сравнению с книжными, затем каждый раздел, соответствующий рубрикациям нижнего уровня, должен быть разбит на дискретные фрагменты, каждый из которых содержит необходимый и достаточный материал по конкретному узкому вопросу. Как правило, такой фрагмент должен содержать один - три текстовых абзаца (абзацы также должны быть короче книжных) или рисунок и подпись к нему, включающую краткое пояснение смысла рисунка.

Таким образом, студент просматривает не непрерывно излагаемый материал, а отдельные экранные фрагменты, дискретно следующие друг за другом. Изучив данный экран, студент нажимает кнопку «Следующий», размещенную обычно ниже текста, и получает следующий фрагмент материала. Если он видит, что не все понял или запомнил из предыдущего экрана, то нажимает расположенную рядом с первой кнопку «Предыдущий» и возвращается на один шаг назад. Дискретная последовательность экранов находится внутри (и в пределах) наименьшей структурной единицы, позволяющей прямую адресацию, т. е. внутри параграфа или подпараграфа (того, что характеризуется заголовком третьего уровня) содержится один или несколько фрагментов, последовательно связанных друге другом гипертекстовыми связями. На основе таких фрагментов проектируется многоуровневая структура учебного материала, которая содержит:

уровень, обязательный для изучения;

уровень для более подготовленных пользователей;

уровень для более глубокого изучения определенных разделов;

вспомогательные уровни;

дополнительный уровень рекомендаций по применению полученных знаний.

Такая организация учебного материала обеспечивает дифференцированный подход к обучаемым в зависимости от уровня их подготовленности, результатом чего является более высокий уровень мотивации обучения, что приводит к лучшему и ускоренному усвоению материала.

Определенный опыт, накопленный в проектировании электронных учебников и организации обучения студентов на их основе показал, что, по крайней мере на начальной стадии внедрения электронных учебников, целесообразна фреймовая структура. Именно при ней предусматриваются отдельные фреймы для решения многих из перечисленных задач.

В частности, необходим отдельный фрейм для организации навигации в пределах пособия в целом, который может быть оформлен в виде оглавления документа. Так как размеры подробного оглавления обычно велики, то во фрейме обязательно должен содержаться слайдер (окно прокрутки).

Надо сказать, что в электронных учебниках 80-х гг. проблема навигации стояла достаточно остро. Для перемещения в пределах учебника использовались специальные программы с той или иной структурой меню. В частности, изучался вопрос о глубине такого меню и возможности сего помощью выбирать отдельные небольшие фрагменты электронного учебника. Такое меню занимало обычно много места на экране, размер которого и без того был мал. Лишь с появлением гипертекстового формата документов и развитием фреймовых структур появилась реальная возможность предоставить учащемуся при работе с электронным учебником возможность пользоваться таким же оглавлением, как и в печатном, но это оглавление постоянно находится на экране в отдельном фрейме или «всплывает» при необходимости в специально окне. Таким образом, отпала необходимость в специальном «навигационном» программном обеспечении и организации взаимодействия документа с этими программами. При использовании фреймовой структуры основная проблема связана с большой протяженностью оглавления, лишь малая часть которого помещается в окне соответствующего фрейма. В результате студент тратит определенное время на просмотр заголовков в этом фрейме. Альтернативный вариант предполагает использование иерархической структуры оглавления. Выбранные из оглавления разделы появляются во фрейме, названном «Основной текст электронного издания». Этот фрейм имеет самые большие размеры, необходимые для помещения двух-трех абзацев текста или рисунка с пояснениями. Указанный фрейм представляет собой главное информационное поле, т. е. содержит тот материал, который должен быть за один прием воспринят учащимся, осознан им и сохранен в оперативной, а затем и в долговременной памяти.

В этом тексте также могут содержаться ссылки в виде адресов (URL) иллюстраций (если они выводятся в специальных окнах), некоторых других электронных документов, рассматриваемых как дополнительная литература, анимационных, аудио и видеофайлов, содержащих динамическое описание процессов или явлений, авторские пояснения и иллюстрационный видеоматериал. В качестве иллюстрации этого положения, могу сослаться на большое впечатление, которое произвела на автора динамическая схема (модель) производства сахара на автоматизированном производстве, оформленная в виде анимационного изображения в GIF-формате на соответствующем сайте. Даже для абсолютно незнакомого с предметом человека схема была вполне понятна и чрезвычайно выразительна. Кстати, такие дополнения также могут оформляться вне основной фреймовой структуры, в виде дополнительных окон.

Предметный или алфавитный указатель пособия позволяет перейти от соответствующих терминов и понятий к основному тексту, в котором они упоминаются, с помощью гипертекстовых ссылок (в печатных изданиях указаны страницы, где эти понятия встречаются). Таким образом, содержимое этого фрейма обеспечивает дополнительные возможности навигации в пределах электронного учебника. Однако реализация этого способа требует от студента хотя бы предварительного знакомства с тематикой пособия. Иначе говоря, этим способом навигации реально пользуются лишь те студенты, которые стремятся усовершенствовать или повысить уровень своих знаний по данному предмету. Таким образом, для начального обучения можно исключить этот фрейм и формировать алфавитный указатель во вспомогательном всплывающем окне.

Некоторые авторы считают полезным размещение в верхней части окна браузера заголовка электронного учебника, для чего можно использовать отдельный фрейм, информация в котором также постоянна. В нашей практике использовалась фреймовая структура такого типа. Информационное насыщение фрейма заголовка близко к нулю, поэтому в тех случаях, когда количество фреймов и без того велико, фрейм заголовка лучше не использовать.

В большинстве случаев, при проектировании электронных документов рекомендуется ограничиваться структурой с тремя-четырьмя фреймами. Для тех учащихся, которые предпочитают иметь большее количество основной информации на одном экране (т. е. максимальные размеры фрейма) можно организовать переход к структуре с тремя фреймами, а список определений и глоссарий выводить в дополнительных окнах, открывающихся по запросу обучаемого.

Рисунки, которые должны присутствовать в тексте во многих случаях следует показывать в отдельных окнах, изолировано от фрагментов текста. Следовательно, в таком случае во фрейме «Основной текст» выводятся действительно только абзацы текста учебника. Если в одном из них присутствует гиперссылка на рисунок, то при воздействии на нее всплывает окно с графикой. Размер окна с рисунком не должен быть чрезмерно большим, чтобы иметь возможность перемещать это окно в пределах экрана для того, чтобы попытаться оптимально разместить на экране рисунок относительно поясняющего его текста. Например, рисунок может перекрывать фреймы, так как во время изучения и запоминания изображения не требуется обычно перемещаться по тексту издания. После детального изучения рисунка вместе с поясняющим его текстом окно с рисунком, как правило, можно закрыть.[6, с.84]

3. Руководство пользователя

3.1 Общие сведения о программе

Программа разработана в среде визуального программирования Borland Delphi с применением HTML документов с большим количеством рисунков различных форматов. В программе использовано большое количество графических, HTML, звуковых файлов, что делает программу более наглядной и легкой для восприятия. В учебнике осуществлен контроль знаний в виде контрольного тестирования и по тому, как оно выполняется, идет управление процессом обучения. В зависимости от уровня знаний обучаемого, программа может пропускать за ненадобностью некоторые изучаемые страницы, или наоборот многократно возвращаться к изучению тем, вызвавших у обучаемого затруднения. Процесс обучения может быть прерван с сохранением достигнутых результатов и по мере необходимости возобновлен с прерванного места. Программа подсчитывает индивидуальный балл для каждого обучаемого в ходе обучения.

Почему в качестве языка программирования выбрана среда визуального программирования Borland Delphi?

Среда программирования Delphi является одной из мощных для создания различных приложений. Тем более, программа осуществляет большую работу с базами данных, а Borland Delphi 7.0 предоставляет большие возможность для работы с базами данных [3].