Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ГОУ СПО СПК

ПЦК информатики и физики

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: "Возможности применения языков и сред программирования при создании электронных средств обучения"

Выполнила: Базарова Н.М.

Специальность: 050202

Отделение: Информатика

Курс 5 группа А

Руководитель: Назарова Р.Т.

Самара 2009

Оглавление

• Введение
• Глава I. Теоретическая часть
• 1.1 Понятие "средство обучения"
• 1.2 Электронные средства обучения. Классификация электронных средств обучения
• 1.3 Преимущества использования электронных средств в обучении
• Глава II. Методическая часть
• 2.1 Требования к структуре и содержанию учебного материала электронного средства обучения
• 2.2 Особенности изучения языков программирования на уроках информатики
• 2.3 Особенности изучения среды программирования Delphi на уроках информатики
• 2.3.1 Среда программирования Delphi
• 2.4 Методические рекомендации по созданию электронных средств обучения на примере мультимедийного приложения, посвященного Дню народного единства "Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)"
• Глава III. Практическая часть
• 3.1 Требования к средам визуального программирования
• 3.2 Показатель эффективности применения электронного средства обучения "Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)" на уроках истории
• 3.2.1 Этапы организации и проведения исследования
• 3.2.2 Анализ результатов работы на основе диагностики студентов
• Заключение
• Список литературы

Введение

Повсеместное распространение компьютерной техники и связанных с ней информационных и телекоммуникационных технологий порождает новые направления информатизации деятельности человека практически в любой сфере общественной жизни. Очевидно, что образование не является исключением. За последние двадцать-тридцать лет компьютеры, соответствующие технологии и средства прочно вошли во все виды учебных заведений. В частности, средства информатизации применяются как в собственно подготовке школьников, так и при решении различных вопросов, связанных с организацией обучения [24].

Данная квалификационная работа будет посвящена проблемам и технологиям создания тех средств информатизации, цель разработки и использования которых - непосредственное повышение эффективности учебного процесса.

Существует много подходов к введению терминов и понятий, описывающих такие средства. Мы же для именования средств, работающих с использованием компьютерной и телекоммуникационной техники и применяемых непосредственно в обучении школьников, будем использовать термин электронное средство обучения.

Проблема: изучение особенностей применения языков и сред программирования при создании электронных средств обучения.

Объект исследования: урок истории с применением мультимедийного приложения, посвященного Дню народного единства "Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)" как электронного средства обучения.

Предмет исследования: "Мультимедийное приложение, посвященное Дню народного единства "Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)" как одно из средств обучения на уроках истории.

Цель: разработать электронное средство обучения мультимедийное приложение, посвященное Дню народного единства "Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)" и определить возможности применения на уроках общественных дисциплин.

Гипотеза: если обеспечить системное, комплексное использование электронных средств обучения в современной школе, то, возможно, уровень сформированности знаний, умений, навыков будет выше.

Задачи исследования:

· рассмотреть возможные варианты представления исторического материала по разделу "Эпоха смутного времени" [18];

· изучить содержание методических рекомендаций по созданию электронных средств обучения;

· проанализировать структуру и содержание электронного средства обучения, возможные пути реализации на уроках истории;

· определить практическую значимость проекта при организации урока истории.

Методологической основой изучаемой проблемы является методика преподавания информатики, идеи свободного развития личности.

Методы:

· эмпирические: наблюдение, беседа;

· диагностические: анкетирование, тестирование;

· методы теоретического исследования: библиография, реферирование, цитирование;

· методы практического исследования: представление информации в форме электронного средства обучения.

Теоретическая значимость проблемы: обобщаются теоретические положения по проблеме проведения уроков с применением информационных технологий в условиях современной системы образования.

Практическая значимость: данная работа - это возможный вариант представления знаний, в современной актуализированной форме электронного средства обучения.

Глава I. Теоретическая часть

1.1 Понятие "средство обучения"

В педагогике сегодня нет однозначного определения понятия "средство обучения". Под средствами обучения следует понимать разнообразнейшие материалы и орудия учебного процесса, благодаря использованию которых более успешно и за рационально сокращенное время достигаются поставленные цели обучения [25]. Главное дидактическое назначение средств - ускорить процесс усвоения учебного материала, то есть приблизить учебный процесс к наиболее эффективным характеристикам. П.И. Пидкасистый понимает под средством обучения материальный или идеальный объект, который использован учителем и учащимися для усвоения знаний [19]. По-видимому, такое определение является наиболее емким и в большей степени отражает современную точку зрения на средства обучения.

Можно выделить две большие группы средств обучения:

· средство - источник информации;

· средство - инструмент освоения учебного материала.

Тогда можно сказать, что средствами обучения называются все объекты и процессы (материальные и материализованные), которые служат источником учебной информации и инструментами (собственно средствами) для усвоения содержания учебного материала, развития и воспитания учащихся.

Все средства обучения разделяются на материальные и идеальные. К материальным средствам относятся учебники, учебные пособия, дидактические материалы, книги-первоисточники, тестовый материал, модели, средства наглядности, технические средства обучения, лабораторное оборудование. В качестве идеальных средств обучения выступают общепринятые системы знаков, такие, как язык (устная речь), письмо (письменная речь), система условных обозначений различных дисциплин (нотная грамота, математический аппарат), достижения культуры или произведения искусства (живопись, музыка, литература), средства наглядности (схемы, рисунки, чертежи, диаграммы, фото), учебные компьютерные программы, организующе-координирующая деятельность учителя, уровень его квалификации и внутренней культуры, методы и формы организации учебной деятельности, вся система обучения, существующая в данном образовательном учреждении, система общешкольных требований [25].

Необходимо заметить, что обучение становится эффективным в том случае, когда материальные и идеальные средства обучения используются вместе, дополняя и поддерживая друг друга.

Компьютерная техника как средство обучения обладает огромными возможностями. Любую тему урока можно изложить в увлекательной форме. Однообразные и надоедающие упражнения могут быть представлены в форме игры, составленной очень увлекательно.

Однако для широкого внедрения компьютеров в учебный процесс сегодня есть следующие преграды:

· недостаток программного обеспечения для обучения (не разработаны программы по всем предметам и темам, а значительная часть разработанных оставляет желать лучшего);

· высокая стоимость оборудования;

· неблагоприятное влияние компьютеров на человеческий, а особенно детский, организм.

Тем не менее, в ограниченных масштабах созданы и используются (в основном в старших классах) учебные компьютерные программы по физике, химии, математике и другим предметам. Вопрос о полной компьютеризации процесса обучения сегодня не стоит в силу вышеуказанных причин, однако по отдельным темам и предметам использование компьютерных программ ведется и активно расширяется.

Технические средства обучения (ТСО) - пожалуй, самое разработанное в педагогической литературе средство обучения.

Функции технических средств обучения не ограничиваются реализацией наглядности в обучении, в ряде случаев они являются самостоятельным источником информации, средством индивидуализации обучения, средством машинного контроля и самоконтроля. Введение в школы компьютеров и достаточно большого набора учебных программ поможет реализовывать указанные функции полнее.

Дидактическая сущность ТСО состоит в том, что они позволяют осуществлять разностороннее, комплексное воздействие на учащихся. Применение ТСО позволяет пробудить у учащихся интерес к знаниям, формирует у них внутреннюю учебно-познавательную мотивацию и положительное отношение к предмету. Использование ТСО позволяет полностью соблюдать дидактические принципы наглядности, систематичности. При многоцелевом назначении в учебном процессе ТСО имеют доминирующие функции - они служат главным образом осознанному усвоению научно-теоретических знаний. ТСО делятся на три группы: информационные - служат передаче информации от учителя к учащимся (прямая связь), контролирующие - служат определению степени и качества усвоения информации учащимися (обратная связь) и обучающие - служат обучению учащихся по определенной программе [19].

1.2 Электронные средства обучения. Классификация электронных средств обучения

Повсеместное распространение компьютерной техники и связанных с ней информационных и телекоммуникационных технологий порождает новые направления информатизации деятельности человека практически в любой сфере общественной жизни. Очевидно, что образование не является исключением. За последние двадцать-тридцать лет компьютеры, соответствующие технологии и средства прочно вошли во все виды учебных заведений. В частности, средства информатизации применяются как в собственно подготовке школьников, так и при решении различных вопросов, связанных с организацией обучения. Данная квалификационная работа будет посвящена проблемам и технологиям создания тех средств информатизации, цель разработки и использования которых - непосредственное повышение эффективности учебного процесса [24].

Существует много подходов к введению терминов и понятий, описывающих такие средства. Во многих научных и учебно-методических изданиях их называют педагогическими программными средствами, компьютерными учебными средствами, педагогическими средствами учебного назначения, учебными компьютерными программами. Этот список терминов можно продолжить. Мы же для именования средств, работающих с использованием компьютерной и телекоммуникационной техники и применяемых непосредственно в обучении школьников, будем использовать термин электронное средство обучения (ЭСО).

Электронным средством обучения (ЭСО) или образовательным электронным изданием (ОЭИ) является электронное издание, содержащее систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивающее творческое и активное овладение учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области [1]. Образовательное электронное издание должно отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения. Образовательное электронное издание и электронные средства обучения не могут быть редуцированы к бумажному варианту без потери дидактических свойств.

Благодаря специфике своего определения, ЭСО существенно повышают качество визуальной и аудиоинформации, она становится ярче, красочнее, динамичнее. Огромными возможностями обладают в этом плане современные технологии мультимедиа. Кроме того, при использовании электронных средств в обучении коренным образом изменяются способы формирования визуальной и аудиоинформации. Если традиционная наглядность обучения подразумевала конкретность изучаемого объекта, то при использовании компьютерных технологий становится возможной динамическая интерпретация существенных свойств не только реальных объектов, но и научных закономерностей, теорий, понятий.

Основными видами компьютерных средств учебного назначения, которые могут рассматриваться как компоненты ЭСО или ОЭИ, являются [21]:

· сервисные программные средства общего назначения,

· программные средства для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков обучающихся,

· электронные тренажеры,

· программные средства для математического и имитационного моделирования,

· программные средства лабораторий удаленного доступа и виртуальных лабораторий,

· информационно-поисковые справочные системы,

· автоматизированные обучающие системы (АОС),

· электронные учебники (ЭУ),

· экспертные обучающие системы (ЭОС),

· интеллектуальные обучающие системы (ИОС),

· средства автоматизации профессиональной деятельности (промышленные системы или их учебные аналоги).

Рассмотрим более подробно возможности программных средств для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков обучающихся, а также электронные учебники:

электронное средство обучение программирование

Программные средства для контроля и измерения уровня знаний обучающихся нашли наиболее широкое применение ввиду относительной легкости их создания. Существует целый ряд инструментальных систем-оболочек, с помощью которых преподаватель, даже не знакомый с основами программирования, в состоянии скомпоновать перечни вопросов и возможных ответов по той или иной учебной теме. Как правило, задачей обучаемого является выбор одного правильного ответа из ряда предлагаемых ответов. Такие программы позволяют разгрузить учителя от рутинной работы по выдаче индивидуальных контрольных заданий и проверке правильности их выполнения, что особенно актуально в условиях массового образования. Появляется возможность многократного и более частого контроля знаний, в том числе и самоконтроля, что стимулирует повторение и, соответственно, закрепление учебного материала.

Электронные учебники (ЭУ) являются основными электронными средствами обучения. Такие учебники создаются на высоком научном и методическом уровне и должны полностью соответствовать составляющей дисциплины образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемой дидактическими единицами стандарта и программой. Кроме этого, ЭУ должны обеспечивать непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения при условии осуществления интерактивной обратной связи. Одним из основных свойств ЭУ, является то, что его редукция к "бумажному" варианту (распечатка содержания ЭУ) всегда приводит к потере специфических дидактических свойств, присущих ЭУ.

1.3 Преимущества использования электронных средств в обучении

Использование только средств информатизации образования недостаточно для полноценного применения информационных и телекоммуникационных технологий в образовании. На практике такие средства обязательно должны быть дополнены идеологической базой информатизации образования, а также деятельностью специалистов в различных областях знаний, чье участие необходимо для достижения целей информатизации.

Информатизация образования заставляет пересматривать традиционные учебные курсы информатики, методы, технологии и средства информатизации, применяемые в обучении другим дисциплинам. С помощью методов и средств информатики будущий специалист должен научиться получать ответы на вопросы о том, какие имеются информационные ресурсы, где они находятся, как можно получить к ним доступ и как их можно использовать в целях повышения эффективности своей профессиональной деятельности [9].

Может сложиться впечатление, что использование электронных средств обучения всегда оправдано во всех областях образовательной деятельности. Безусловно, во многих случаях это именно так. Вместе с тем, информатизация образования обладает и рядом негативных аспектов. Позитивные и негативные факторы использования образовательных электронных изданий и ресурсов необходимо знать и учитывать в практической работе каждому педагогу, а уж тем более учителю, создающему такие средства. Использование средств информационных технологий в системе подготовки школьников приводит к обогащению педагогической и организационной деятельности школы следующими значимыми возможностями [13]:

· совершенствования методов и технологий отбора и формирования содержания образования;

· введения и развития новых специализированных учебных дисциплин и направлений обучения, связанных с информатикой и информационными технологиями, а также внесения изменений в обучение большинству традиционных дисциплин, напрямую не связанных с информатикой;

· повышения эффективности обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;

· организации новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого;

· совершенствования механизмов управления системой образования.

В частности, чаще всего одним из преимуществ обучения с использованием средств информатизации называют индивидуализацию обучения. Одно из существенных преимуществ электронных средств обучения заключается в существенном повышении наглядности учебного процесса, осуществляемого с их использованием. Наглядные средства обучения или иллюстративные материалы - это рисунки, схемы, диаграммы, фотографии, мультимедиа и другие графические изображения, поясняющие текст [25].

Использование мультимедиа позволяет обучаемым работать с учебными материалами по-разному - школьник сам решает, как изучать материалы, как применять интерактивные возможности электронных средств обучения, и как реализовать совместную работу со своими соучениками. Таким образом, учащиеся становятся активными участниками образовательного процесса.

Работая с мультимедиа-средствами, ученики могут влиять на свой собственный процесс обучения, подстраивая его под свои индивидуальные способности и предпочтения. Они изучают именно тот материал, который их интересует, повторяют изучение столько раз, сколько им нужно, что способствует более правильному восприятию.

Таким образом, использование качественных мультимедиа-средств позволяет сделать процесс обучения гибким по отношению к социальным и культурным различиям между школьниками, их индивидуальным стилям и темпам обучения, их интересам. Учителя и ученики не являются разработчиками мультимедиа-ресурсов, используемых в образовании. Чаще всего педагоги и школьники выступают в качестве пользователей таких средств. Однако практика показывает, что с каждым годом все большее количество учителей не может остаться в стороне от разработки пусть и простых, но электронных средств обучения. В связи с этим современному педагогу целесообразно иметь представление, как о технологиях разработки качественных мультимедиа-ресурсов, так и об аппаратных и программных средствах - инструментах для создания электронных средств обучения [1].

Создавая электронные средства обучения, необходимо ориентироваться на некоторую оптимальную скорость подачи разнотипной информации, которая бы не превышала способности человека по ее восприятию, но в то же время была достаточной для того, чтобы поддерживать активность школьника на высоком уровне.

При встрече с новым материалом учащийся соотносит идеи, находящиеся в электронных средствах обучения, с теми знаниями, которые у него уже имеются. Успешность такого соотношения обусловливает эффективность учения и определяется тем, насколько психологически обоснованно, логично и согласованно представлена учебная мультимедиа-информация.

Глава II. Методическая часть

2.1 Требования к структуре и содержанию учебного материала электронного средства обучения

Современного педагога невозможно представить без владения технологиями и средствами, связанными с компьютерной техникой. Все больше школ России имеют качественное техническое оснащение, получают доступ к всемирной компьютерной сети Интернет. Неслучайно использование компьютеров и электронных ресурсов перестает быть прерогативой только лишь учителей информатики. Все больше учителей-предметников не только начинают использовать такие средства и технологии, но и приобщаются к разработкам средств обучения. Очевидно, что круг знаний и умений учителя, создающего электронные средства обучения, должен быть еще шире [14].

Рассмотрим основные требования, предъявляемые к структуре и содержанию материала ЭСО [7]:

1. Сжатость и краткость изложения, максимальная информативность текстовых фрагментов (тяжело читать большой текст с экрана);

2. Использование слов, сокращений и мультимедиа-объектов, знакомых и понятных школьнику. Сокращения должны быть общеупотребительными и их количество сведено к минимуму;

3. Отсутствие нагромождений, четкий порядок во всем; тщательная группировка (структурирование) мультимедиа-информации;

4. Наличие кратких и "ёмких" заголовков, маркированных и нумерованных списков, таблиц, схем, текст и другие объекты должны легко просматриваться;

5. Вся наиболее важная информация должна помещаться в левом верхнем углу экрана и быть доступной без скроллирования;

6. Каждому положению (каждой идее) должен быть отведен отдельный абзац текста или мультимедиа-объект;

7. Основная идея абзаца должна находиться в самом начале. Это связано с тем, что лучше всего запоминаются первая и последняя мысли. Следует обратить особое внимание на мультимедийную заставку ресурса, продумать, на что она настраивает школьника;

8. Мультимедиа-объекты (графика, видео, звук) должны органично дополнять текст. Динамика взаимоотношений визуальных и вербальных элементов и их количество определяются функциональной направленностью учебного материала; образное мышление доминирует над словесно-логическим в тех случаях, когда трансляция зрительных сообщений в речевую форму слишком громоздка или вообще невозможна, причем обобщения результатов не требуется - задача имеет конкретный характер;

9. Инструкции по выполнению заданий необходимо тщательно продумывать на предмет ясности, четкости, лаконичности, однозначности толкования; слишком длинные и излишне подробные задания снижают мотивацию школьников к продолжению работы с ЭСО;

10. Эмоциональный фон, повышенная эмоциональность мультимедиа-информации придают ей дополнительную ценность - художественная проза запоминается лучше, чем специальные тексты, а стихи лучше, чем проза;

11. Вся вербальная информация должна тщательно проверяться на отсутствие орфографических, грамматических и стилистических ошибок.

Большинство электронных средств обучения, создаваемых педагогами, не только нацелены на формирование у школьников требуемых знаний, умений и навыков, но и предоставляют возможность контроля и измерения результативности обучения с использованием ЭСО [10]. Неслучайно технологии создания подсистем контроля и измерения результативности обучения оказываются очень существенными при изучении общих технологий разработки ЭСО.

2.2 Особенности изучения языков программирования на уроках информатики

Курс "Основы информатики вычислительной техники" был введен в школьную программу в 1986 году [22]. За свои 22 года курс претерпел значительные изменения как количественные, так и качественные. В начале преподавание курса предполагалось в 10-11 классах, основное содержание заключалось в изучении алгоритмического языка [8]. Преподавание курса в старших классах позволило сделать вывод о необходимости сквозного непрерывного курса информатики с 1 по 11 класс, так как на каждом возрастном этапе развития ребенка надо формировать соответствующие навыки и умения [14]. Изучение алгоритмического языка стало лишь частью программы, в курс были включены такие вопросы, как общая теория информации, моделирование, языки программирования, информационные технологии. В результате был сделан переход от курса по основам программирования на языке Basic, к курсу, основанного на идеях системного анализа и использования для их реализации информационных технологий [20].

В рамках часов, отводимых примерной программой в базовом курсе информатики на алгоритмизацию и программирование, овладение даже основами программирования на современных алгоритмических языках представляется невозможным [6]. Тем не менее, контингент школьников, у которых интерес именно к изучению, а не знакомству с программированием высок, несомненно, существует. В первую очередь это учащиеся физико-математических школ, гимназий, лицеев и гимназических классов общеобразовательных школ. У большинства из них есть как мотивация, так и способности к освоению программирования. Учебные планы подобных образовательных учреждений, в которых на освоение информатики и информационных технологий отводится не менее часа, начиная с 5-го класса, не менее двух - с 8-го и до четырех часов в 10-11-х классах, также играют положительную роль [20]. Мотивация есть и у учителя - ведь большинство современных олимпиад по информатике являются по своей сути олимпиадами по программированию, а по успехам учеников в олимпиадах зачастую судят о квалификации учителя, хотя в случае с информатикой это далеко не бесспорно. Кроме того, любовь к программированию многие учителя информатики принесли из своей профессиональной деятельности, и, конечно же, им хочется передать эту любовь и своим ученикам.

Таким образом, очевидно, что существуют школы, в которых могут и хотят учить школьников программированию.

Начинать преподавание программирования можно как в 7-8-х, так и в 9-10-х классах, при этом незначительно меняются задачи, решаемые на уроках, которые должны быть адаптированы к уровню математической подготовки учащихся. Отметим, что полноценные занятия можно проводить лишь тогда, когда на уроки информатики отводится не менее двух (спаренных) учебных часов в неделю. В противном случае изучение программирования лучше проводить в рамках факультатива [17].

Изучение языка программирования Pascal в курсе информатике строится по следующей схеме [4]:

1. Основы работы в среде программирования

1.1 Вывод данных

2. Основные понятия языка программирования. Числовые типы данных. Оператор присваивания

2.1 Словарь языка Pascal

2.2 Переменные

2.3 Целые и вещественные числовые типы данных

2.4 Считывание значений переменных с клавиатуры

2.5 Общий вид программы

2.6 Оператор присваивания

3. Логические выражения. Условный оператор

3.1 Логический тип данных

3.2 Логические выражения

3.3 Условный оператор

4. Операторы цикла. Суммирование числовых рядов

4.1 Цикл с предусловием

4.2 Цикл с постусловием

4.3 Цикл с параметром

4.4 Вложенные циклы

5. Массивы в языке программирования

5.1 Одномерные массивы

5.2 Двухмерные массивы (матрицы)

6. Текстовые файлы. Вычислительная сложность алгоритма

6.1 Файловые переменные

6.2 Стандартные процедуры и функции, использующиеся для текстовых файлов

6.3 Ввод и вывод данных с использованием текстовых файлов

7. Процедуры и функции. Передача параметров. Рекурсия

7.1 Функции

7.2 Процедуры

7.3 Параметры процедур и функций

7.4 Рекурсия

2.3 Особенности изучения среды программирования Delphi на уроках информатики

2.3.1 Среда программирования Delphi

В первую очередь Delphi предназначен для профессионалов-разработчиков корпоративных информационных систем. Может быть, здесь следует пояснить, что конкретно имеется в виду. Не секрет, что некоторые удачные продукты, предназначенные для скоростной разработки приложений прекрасно работают при изготовлении достаточно простых приложений, однако, разработчик сталкивается с непредвиденными сложностями, когда пытается сделать что-то действительно сложное. Бывает, что в продукте вскрываются присущие ему ограничения только по прошествии некоторого времени [28].

Delphi такие ограничения не присущи. Хорошее доказательство тому - это тот факт, что сам Delphi разработан на Delphi. Однако Delphi предназначен не только для программистов-профессионалов. Многие учителя, врачи, преподаватели ВУЗов, бизнесмены, все те, кто используют компьютер с прикладной целью приобретают Delphi for Windows для того, чтобы быстро решить определенные задачи, не привлекая для этого программистов со стороны. В большинстве случаев им это удается.

Любой программист, владеющий языком программирования Pascal способен практически сразу профессионально освоить Delphi. Специалисту, ранее использовавшему другие программные продукты, придется труднее, однако самое первое работающее приложение он сможет написать в течение первого часа работы на Delphi.

В данной квалификационной работе дается обзор среды программирования Delphi. Обсуждаются главные части рабочей среды и охватываются такие важные вопросы как требования к системным ресурсам и основные части программы, созданные в Delphi.

Интерфейс Delphi

Внешний вид среды программирования Delphi отличается от многих других из тех, что можно увидеть в Windows. К примеру, Borland Pascal for Windows 7.0, Borland C++ 4.0, Word for Windows, Program Manager - это все MDI приложения и выглядят по-другому, чем Delphi. MDI (Multiple Document Interface) - определяет особый способ управления нескольких дочерних окон внутри одного большого окна.

Если Вы используете SDI приложение типа Delphi, то уже знаете, что перед началом работы лучше минимизировать другие приложения, чтобы их окна не загромождали рабочее пространство. Если нужно переключиться на другое приложение, то просто щелкните мышкой на системную кнопку минимизации Delphi. Вместе с главным окном свернутся все остальные окна среды программирования, освободив место для работы других программ.

Ниже перечислены основные составные части Delphi:

1. Дизайнер Форм (Form Designer)

2. Окно Редактора Исходного Текста (Editor Window)

3. Палитра Компонент (Component Palette)

4. Инспектор Объектов (Object Inspector)

5. Справочник (On-line help)

Дизайнер Форм в Delphi интуитивно понятен и прост в использовании. Дизайнер Форм первоначально состоит из одного пустого окна, которое Вы заполняете всевозможными объектами, выбранными на Палитре Компонент.

Несмотря на всю важность Дизайнера Форм, местом, где программисты проводят основное время является Редактор. Логика является движущей силой программы и Редактор - то место, где реализуется код программы.

Палитра Компонент позволяет выбрать нужные объекты для размещения их на Дизайнере Форм. Для использования Палитры Компонент щелкните мышкой на один из объектов, и потом второй раз - на Дизайнере Форм. Выбранный Вами объект появится на проектируемом окне и им можно манипулировать с помощью мыши.

Палитра Компонент использует постраничную группировку объектов. Внизу Палитры находится набор вкладок - Standard, Additional, Dialogs и другие. Если выбрать щелчком мыши одну из вкладок, то можно перейти на следующую страницу Палитры Компонент. Принцип разбиения на страницы широко используется в среде программирования Delphi.

Слева от Дизайнера Форм виден Инспектор Объектов. Заметьте, что информация в Инспекторе Объектов меняется в зависимости от объекта, выбранного на форме. Важно понять, что каждый компонент является настоящим объектом, и может изменять свой вид и поведение с помощью Инспектора Объектов.

Инспектор Объектов состоит из двух страниц, каждую из которых можно использовать для определения поведения данного компонента. Первая страница - это список свойств, вторая - список событий. Если нужно изменить что-нибудь, связанное с определенным компонентом, то обычно это делают в Инспекторе Объектов. К примеру, можно изменить имя и размер компонента TLabel, изменяя свойства Caption, Left, Top, Height и Width.

Последняя важная часть среды Delphi - Справочник (on-line help). Для доступа к этому инструменту нужно просто выбрать в системном меню пункт Help и затем Contents. На экране появится Справочник. Он является контекстно-зависимым (при нажатии клавиши F1).

Дополнительные элементы

Внимание фокусируется на трех инструментах, которые можно воспринимать как вспомогательные для среды программирования:

· Меню (Menu System);

· Панель с кнопками для быстрого доступа (SpeedBar);

· Редактор картинок (Image Editor).

Меню предоставляет быстрый и гибкий интерфейс к среде Delphi, потому что может управляться по набору "горячих клавиш”. Это удобно еще и потому, что здесь используются слова или короткие фразы, более точные и понятные, нежели иконки или пиктограммы. Вы можете использовать меню для выполнения широкого круга задач; скорее всего, для наиболее общих задач вроде открытия и закрытия файлов, управления отладчиком или настройкой среды программирования.

SpeedBar находится непосредственно под меню, слева от Палитры Компонент. SpeedBar выполняет много из того, что можно сделать через меню. Если задержать мышь на любой из иконок SpeedBar, то становится видимой подсказка, объясняющая назначение данной иконки.

Редактор Картинок работает аналогично программе PaintBrush Windows. Вы можете получить доступ к этому модулю, выбрав пункт меню Tools/Image Editor.

Инструментальные средства

В дополнение к инструментам, обсуждавшимся выше, существуют пять средств, поставляемых вместе с Delphi. Эти инструментальные средства:

· Встроенный отладчик;

· Внешний отладчик (поставляется отдельно);

· Компилятор командной строки;

· WinSight;

· WinSpector.

Данные инструменты собраны в отдельную категорию не потому, что они менее важны, чем другие, потому что они играют достаточно абстрактную техническую роль в программировании.

Чтобы стать сильным программистом на Delphi, необходимо знать, как использовать отладчик Delphi. Отладчик позволяет пройти пошагово по исходному тексту программы, выполняя по одной строке за раз, и открыть окно просмотра (Watch), в котором будут отражаться текущие значения переменных программы.

Встроенный отладчик, который наиболее важен из пяти вышеперечисленных инструментов, работает в том же окне, что и Редактор. Внешний отладчик делает все, что делает встроенный и кое-что еще. Он более быстр и мощен, чем встроенный. Однако он не так удобен в использовании, главным образом из-за необходимости покидать среду Delphi.

Стандартные компоненты

Для дальнейшего знакомства со средой программирования Delphi потребуется рассказать о составе первой страницы Палитры Компонент.

На первой странице Палитры Компонент размещены 14 объектов определенно важных для использования. Все эти объекты такая же часть Windows, как мышь или окно.

Набор и порядок компонент на каждой странице являются конфигурируемыми. Так, Вы можете добавить к имеющимся компонентам новые, изменить их количество и порядок.

Стандартные компоненты Delphi перечислены ниже с некоторыми комментариями по их применению. При изучении данных компонент было бы полезно иметь под рукой компьютер с тем, чтобы посмотреть, как они работают и как ими манипулировать.

TMainMenu позволяет Вам поместить главное меню в программу. При помещении TMainMenu на форму это выглядит, как просто иконка. Иконки данного типа называют "невидимыми компонентом", поскольку они невидимы во время выполнения программы. Создание меню включает три шага:

1) помещение TMainMenu на форму;

2) вызов Дизайнера Меню через свойство Items в Инспекторе Объектов;

3) определение пунктов меню в Дизайнере Меню.

TPopupMenu позволяет создавать всплывающие меню. Этот тип меню появляется по щелчку правой кнопки мыши.

TLabel служит для отображения текста на экране. Вы можете изменить шрифт и цвет метки, если дважды щелкнете на свойство Font в Инспекторе Объектов.

TEdit - стандартный управляющий элемент Windows для ввода. Он может быть использован для отображения короткого фрагмента текста и позволяет пользователю вводить текст во время выполнения программы.

TMemo - иная форма TEdit. Подразумевает работу с большими текстами. TMemo может переносить слова, сохранять в Clipboard фрагменты текста и восстанавливать их, и другие основные функции редактора. TMemo имеет ограничения на объем текста в 32Кб, это составляет 10-20 страниц. (Есть VBX и "родные” компоненты Delphi, где этот предел снят).

TButton позволяет выполнить какие-либо действия при нажатии кнопки во время выполнения программы. В Delphi все делается очень просто. Поместив TButton на форму, Вы по двойному щелчку можете создать заготовку обработчика события нажатия кнопки. Далее нужно заполнить процедуру кнопки кодом, например:

procedure TForm1. Button1Click (Sender: TObject);

begin

MessageDlg ('Are you there? ', mtConfirmation, mbYesNoCancel, 0);

end;

TCheckBox отображает строку текста с маленьким окошком рядом. В окошке можно поставить отметку, которая означает, выбор. Например, если посмотреть окно диалога настроек компилятора (пункт меню Options/Project, страница Compiler), то можно увидеть, что оно состоит преимущественно из CheckBox'ов.

TRadioButton позволяет выбрать только одну опцию из нескольких. Если Вы опять откроете диалог Options/Project и выберете страницу Linker Options, то можете увидеть, что секции Map file и Link buffer file состоят из наборов RadioButton.

TListBox нужен для показа прокручиваемого списка. Классический пример ListBox'а в среде Windows - выбор файла из списка в пункте меню File/Open многих приложений. Названия файлов или директорий и находятся в ListBox'е.

TComboBox во многом напоминает ListBox, за исключением того, что позволяет вводить информацию в маленьком поле ввода сверху ListBox. Есть несколько типов ComboBox, но наиболее популярен выпадающий вниз (drop-down combo box), который можно видеть внизу окна диалога выбора файла.

TScrollbar - полоса прокрутки, появляется автоматически в объектах редактирования, ListBox'ах при необходимости прокрутки текста для просмотра.

TGroupBox используется для визуальных целей и для указания Windows, каков порядок перемещения по компонентам на форме (при нажатии клавиши TAB).

TPanel - управляющий элемент, похожий на TGroupBox, используется в декоративных целях. Чтобы использовать TPanel, просто поместите его на форму и затем положите другие компоненты на него. Теперь при перемещении TPanel будут передвигаться и эти компоненты. TPanel используется также для создания линейки инструментов и окна статуса.

TScrollBox представляет место на форме, которое можно скроллировать в вертикальном и горизонтальном направлениях. Пока Вы в явном виде не отключите эту возможность, форма сама по себе действует так же. Однако, могут быть случаи, когда понадобится прокручивать только часть формы. В таких случаях используется TScrollBox.

Это полный список объектов на первой странице Палитры Компонент. Если Вам нужна дополнительная информация, то выберите на Палитре объект и нажмите клавишу F1 - появится Справочник с полным описанием данного объекта.

Остальное связано с построением пользовательского интерфейса: размещению объектов на форме, настройке их свойств и написанию обработчиков событий. А также созданию приложений, работающих с базами данных.

Итак, очевидно, что пользователь является замыкающим звеном системы управления, то есть субъектом управления, а программа является объектом управления. Рациональная организация труда пользователей является одним из важнейших факторов, определяющих эффективное функционирование системы в целом. До появления операционных систем семейства Windows пользователь вёл управление, "не видя" реального объекта. Между реальным объектом управления и пользователем находилась информационная модель объекта (средства отображения информации). Поэтому возникала проблема проектирования не только средств отображения информации, но и средств взаимодействия пользователя с техническими средствами программы, то есть проблема проектирования системы, которая имеет название интерфейс пользователя [26].

2.4 Методические рекомендации по созданию электронных средств обучения на примере мультимедийного приложения, посвященного Дню народного единства "Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)"

Ранее были рассмотрены требования к структуре и содержанию материала электронного средства обучения.

Возможности среды программирования Borland Delphi 7 позволяют более эффективно проектировать и разрабатывать электронные средства обучения. Именно поэтому нами был использован указанный программный продукт и ряд других, с целью обработки графической и текстовой информации (Adobe Photoshop CS2, Abbyy Fine Reader 7.0, Microsoft Word 2003).

Создание строчного меню

1. Выполнить команду File/NewApplication (начало проекта). На форму поместить компоненты Image группы Addition и Main Menu группы Standard. Установить в инспекторе объектов свойства согласно таблице 2.1.

Таблица 2.1 Свойства компонентов Form 1

Компонент	Свойства	Значение
Form1	Caption	Смута в истории России (рубеж XVI-XVII вв.)
Image1	Picture.	В Picture Editor загрузить графический файл
	Stretch	True
MainMenu1	Items, Caption	Содержание/Справка

Получим заставку.

2. Сохранить проект, выполнив команду File/Save Project As/<Имя папки>/Unit1/Сохранить/Project1/Сохранить.

Разработка теоретической части

1. Теоретический материал, систематизированный в MS Word, необходимо сохранить как Веб-страницу (название латинскими буквами).

2. Вставляем данный текстовый файл с помощью WebBrowser1. Navigate, который находится на вкладке Internet, указав в апострофах название файла. Например, WebBrowser1. Navigate (extractfilepath (paramstr (0)) +'port. htm');

3. Картинная галерея также оформляется с помощью WebBrowser1. Navigate, который содержит ссылку на файл с графическим материалом.

Интегрирование, систематизация форм в проект Delphi

1. Для навигации используется событие OnClick, которое позволяет при нажатии на объект перейти на необходимую форму. Активизация формы при переходе осуществляется с помощью процедуры Show. Например, нам необходимо перейти с первой формы на третью "Памятники культуры":

procedure TForm1. Image3Click (Sender: TObject);

begin

form3. WebBrowser1. Navigate (extractfilepath (paramstr (0)) +'VV. htm');

form3. show;

end;

2. Передвижение внутри формы производится аналогично.

Разработка контролирующей (тестирующей) части

В проекте следует предусмотреть систему регистрации опрашиваемого учащегося. С этой целью разработана новая форма с компонентами, заполнение которых регистрируется в текстовом файле.

В случае, если какой-либо из четырёх компонентов Edit остаётся незаполненным при нажатии на кнопку "Тест", появляется окно:

Структура процедуры регистрации выглядит следующим образом:

procedure TForm7. Button1Click (Sender: TObject);

label 1;

begin

if Edit1. Text='' then begin

ShowMessage ('Не введены данные в поле Фамилия');

Edit1. SetFocus;

goto 1;

end;

if Edit2. Text='' then begin

ShowMessage ('Не введены данные в поле Имя');

Edit2. SetFocus;

goto 1;

end;

if Edit3. Text='' then begin

ShowMessage ('Не введены данные в поле Отчество');

Edit3. SetFocus;

goto 1;

end;

if Edit4. Text='' then begin

ShowMessage ('Не введены данные в поле Группа');

Edit4. SetFocus;

goto 1;

end;

Form9. Label1. Caption: =Form7. Edit1. Text;

Form9. Label2. Caption: =Form7. Edit2. Text;

Form9. Label3. Caption: =Form7. Edit3. Text;

Form9. Label4. Caption: =Form7. Edit4. Text;

Form10. Show;

form7. Close;

1:

end;

procedure TForm7. Button2Click (Sender: TObject);

begin

edit1. Text: ='';

edit2. Text: ='';

edit3. Text: ='';

edit4. Text: ='';

end;

Тест можно оформить в Delphi с использованием приёма создания новых форм и последующим размещением компонентов: Label, Button, RadioButton, Shape, Image.

Для этого следует выполнить следующее:

1. Загрузить проект с обучающей программой.

2. Выполнить File/New/Form.

3. Описанным выше способом вставляем компоненты для навигации, если предполагается несколько вариантов тестов.

4. Создайте новую форму (см. пункт 2).

5. Установить с вкладки Standart необходимое количество компонентов Label, RadioButton и Button.

6. Установить свойства согласно таблице

Компонент	Свойство	Значение
Image1	Picture	(TJPEGImage)
Shape1	Color Style	Cl InactiveCaptionText Bs Solid
Label1	Caption Color Font… AutoSize WordWrap	"Смутное время" - это период с Cl InactiveCaptionText Monotype Corsiva, курсив, 18, темно-синий False True
Label2	Caption Color Font… AutoSize WordWrap	1600-1613гг Cl InactiveCaptionText Monotype Corsiva, курсив, 16, темно-синий False True
Label3	Caption Color Font… AutoSize WordWrap	1605-1617гг Cl InactiveCaptionText Monotype Corsiva, курсив, 16, темно-синий False True
Label4	Caption Color Font… AutoSize WordWrap	1598-1613гг Cl InactiveCaptionText Monotype Corsiva, курсив, 16, темно-синий False True
RadioButton1 RadioButton2 RadioButton3 RadioButton4	Caption Caption Caption Caption	RadioButton1 RadioButton2 RadioButton3 RadioButton4
Button1	Caption Visible Font…	Результат False Monotype Corsiva, курсив, 16, темно-синий
Button2	Caption Visible Font…	Далее True Monotype Corsiva, курсив, 16, темно-синий

Получим:

Аналогичным образом оформим остальные вопросы.

Щелкнем по области компонента "Результат”. В шаблон процедуры впишем обработчик события.

procedure TForm11. Button1Click (Sender: TObject);

var

Result: file of char;

f: textfile;

a,b,c,d,ocenka: string;

begin

if s<4 then ocenka: ='Неудовлетворительно';

if (s>=5) and (s<=7) then ocenka: ='Удовлетворительно';

if (s>=8) and (s<=9) then ocenka: ='Хорошо';

if s=10 then ocenka: ='Отлично';

Form9. Label5. Caption: =ocenka;

Form9. Label1. Caption: =Form7. Edit1. Text;

Form9. Label2. Caption: =Form7. Edit2. Text;

Form9. Label3. Caption: =Form7. Edit3. Text;

Form9. Label4. Caption: =Form7. Edit4. Text;

a: =Form7. Edit1. Text;

b: =Form7. Edit2. Text;

c: =Form7. Edit3. Text;

d: =Form7. Edit4. Text;

AssignFile (f,'result. txt');

Append (f);

Writeln (f,' ТЕСТ 1');

Writeln (f,a,' ',b,' ',c,' ',d);

Writeln (f,'1 ',k1);

Writeln (f,'2 ',k2);

Writeln (f,'3 ',k3);

Writeln (f,'4 ',k4);

Writeln (f,'5 ',k5);

Writeln (f,'6 ',k6);

Writeln (f,'7 ',k7);

Writeln (f,'8 ',k8);

Writeln (f,'9 ',k9);

Writeln (f,'10 ',k10);

Writeln (f,'Оценка ',Ocenka);

writeln (f);

CloseFile (f);

Form11. Close;

form1. visible: =true;

Form9. Show;

end;

Ответив на вопросы теста, можно получить количество правильных ответов, щелкнув на указанном выше компоненте.

Чтобы оформить выход из программы, следует вернуться к первой форме и, дважды щелкнув по пункту меню "Выход”, вписать между begin и end команду Close.

Глава III. Практическая часть

Целью практического исследования данной работы стало изучение возможностей среды программирования Borland Delphi при создании электронного средства обучения и последующая организация урока истории с применением мультимедийного приложения.

3.1 Требования к средам визуального программирования

Основные требования, которым должна удовлетворять среда визуального конструирования алгоритмов:

1. Среда должна быть разработана для функционирования в наиболее популярной из современных операционных систем, которая поддерживает графический интерфейс с пользователем. Это даст возможность изучать основы алгоритмизации, используя значительное количество компьютерной техники, которой укомплектованы средние школы. На данный момент - это операционные системы семейства Windows фирмы Microsoft [15].

2. Среда должна быть разработана с соблюдением общих стандартов для современных программных продуктов. Это обеспечит удобство и простоту работы с элементами управления среды: меню, панелями инструментов, - и даст возможность закрепить основные навыки работы пользователя с программными средствами.

3. Среда должна быть простой и мощной. Простота освоения и пользования средой, возможности конструирования широкого класса алгоритмов с использованием всех доступных на сегодняшний момент ресурсов мультимедийных компьютеров [26].

4. Для предоставления алгоритмов необходимо выбрать форму, которая должна удовлетворять двум основным критериям: быть наглядной и понятной для пользователя и быть удобной для реализации в графической оболочке операционной системы. Кроме этого, форма предоставления, в силу возможностей, должна быть наиболее приближенной к содержанию алгоритма, а не к синтаксису алгоритмических структур, который используется в этом представлении.

5. Методы, при помощи которых конструируются алгоритмы в среде, должны основываться на методах создания программного обеспечения при помощи современных средств разработки, в основе которых лежит объектный подход и визуализация. Это, по нашему мнению, даст возможность ученикам при необходимости, например, при изучении основ современного программирования в классах с углубленным изучением информатики или факультативно, быстрее освоить технологию визуального программирования [23].

6. Одной из главных задач является создание среды, ориентированной на выделение смыслового содержания решаемой задачи, а не на изучение алгоритмических структур конкретного представления. "Невзирая на то, что разработка каждого нового алгоритма требует своего подхода, тем не менее, существуют определенные общие приемы и этапы этого рода деятельности". Поэтому в среде должна быть реализована унификация алгоритмических структур как конструкций, которые содержатся в любых алгоритмах, а не только алгоритмах определенного класса. В роли таких унифицированных структур целесообразно использовать такие стандартные алгоритмические конструкции: следование, разветвление, повторение и вызов подпрограммы [20].

7. Действия, которые относятся к решению определенной задачи, должны быть определенными по смысловому содержанию, и организованы в виде отдельного блока (подпрограммы). Например, если необходимо проиграть какой-нибудь звуковой файл, то и смысл этой конструкции должен быть - "проиграть звуковой файл с определенным именем" [28].