Разработка электронных ресурсов для дистанционного обучения школьников

Размещено на http://www.allbest.ru

АННОТАЦИЯ

Данная дипломная работа состоит из введения, 5 разделов и заключения. Основные разделы включают в себя: аналитическую часть дипломной работы, проектную часть, описание программной реализации, раздел обоснования экономической эффективности и раздел по охране труда. Текст пояснительной записки сопровождается рисунками и таблицами.

Введение отражает актуальность, научную новизну, проблемы, цель, задачи данной дипломной работы, а также методы, с помощью которых будут решены поставленные задачи.

В первом разделе - «Дистанционное обучение: идеи, технологии, проблемы и перспективы» описаны существующие технологии дистанционного обучения, проведен сравнительный анализ их характеристик, рассмотрены организационно-методические, организационно-технологические модели, а также методы дистанционного обучения.

Второй раздел - «Описание предметной области и выбор технологии проектирования» включает в себя структуру программной реализации задачи и ее основные составляющие.

Третий раздел - «Разработка электронных ресурсов для дистанционного обучения школьников» - посвящен разработке программного продукта и описывает цель его создания и назначение, а также требования, предъявляемые к системе. Раздел содержит руководство к использованию и эксплуатации программы с необходимыми дополнениями и пояснениями.

Четвертый раздел - «Обоснование экономической эффективности» - включает в себя расчет экономической эффективности разработанного программного средства.

Пятый раздел - «Безопасность и экологичность проекта» описывает основные правила, обязанности и условия труда на рабочем месте каждого пользователя персонального компьютера.

Заключение содержит результаты выполненной работы, выводы по полученным данным.

Список использованной литературы состоит из перечня санитарных норм и правил, книг, которые были привлечены для исследования и написания дипломной работы.

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ: ИДЕИ, ТЕХНОЛОГИИ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
• 1.1 Технологические основы дистанционного обучения
• 1.2 Организационно-методические модели дистанционного обучения
• 1.3 Организационно-технологические модели дистанционного обучения
• 1.4 Методы дистанционного обучения
• 1.5 Информационные технологии дистанционного обучения
• 1.6 Электронный учебник как средство дистанционного обучения
• 2. ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
• 2.1 Характеристика предметной области
• 2.2 Предмет разработки и функциональные требования
• 2.3 Информационное обеспечение электронных ресурсов
• 3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ
• 3.1 Назначение, цель и этапы создания электронного ресурса
• 3.2 Требования к электронному ресурсу
• 3.3 Перечень и описание входных и выходных документов
• 3.4 Описание функциональных возможностей и схем диалога
• 3.5 Описание функциональных возможностей и схем диалога
• 4. ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА
• 4.1 Общие положения
• 4.2 Методика расчета критериев эффективности
• 4.3 Расчет затрат на создание и функционирование электронного ресурса
• 4.4 Расчет экономии от функционирования электронного ресурса
• 5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
• 5.1 Общие положения по безопасности проекта
• 5.2 Безопасность, эргономика и техническая эстетика рабочего места
• 5.3 Создание условий для организации режима труда и отдыха при работе с ПЭВМ
• 5.4 Экологичность проекта
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А. Листинг программы
• электронный ресурс дистанционное обучение
• ВВЕДЕНИЕ
• Постоянное увеличение объема информации, ограниченность учебного времени, невозможность или ограниченность посещения специализированных учебных заведений обуславливают необходимость интенсификации обучения, разработки и внедрения нетрадиционных технологий, базирующихся на использовании вычислительной техники с применением активных методов обучения во всем их разнообразии и комплексности. Реализация активных методов обучения - одна из основных задач дидактики, которая предполагает активизацию всего процесса, выявление системы, способов, приемов, способствующих повышению активности обучаемых через формирование положительной мотивационной структуры учебно-познавательной деятельности.
• Сетевые технологии, благодаря доступу к глобальной информационной сети Интернет, позволяют учащимся и преподавателям общаться друг с другом, используя такие системы и технологии оперативной компьютерной связи, как электронная почта, on-line (синхронный режим связи) и off-line (асинхронный режим связи) телеконференции. Наличие средств телекоммуникаций делает возможным доступ к информации в базах данных, удаленных от пользователя, создает условия для ведения совместной научной работы, обмена опытом с коллегами практически во всем мире
• Целью дипломного проекта является разработка электронных ресурсов дистанционного обучения школьников средней школы №15 с.Асы-Булак Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области.

Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) проанализировать существующие технологии дистанционного обучения и выбрать наиболее подходящую для создания электронных ресурсов в сельской местности удаленного района;

2) провести исследование предметной области и выбрать технологию проектирования;

3) разработать и создать базу данных для реализации технологии контроля и статистики использования электронных ресурсов;

4) провести анализ и обосновать выбор технологии обмена данными между приложением и базой данных;

5) разработать и внедрить электронный ресурс для дистанционного обучения школьников.

Разработанный электронный ресурс позволит ученикам школы изучать, закреплять учебный материал, выполнять домашние задания и самостоятельные работы по предметам школьной программы, готовится к сдаче различных типов экзаменов, получать дополнительные знания по предметам школьной программы используя Internet.

1. ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ: ИДЕИ, ТЕХНОЛОГИИ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

1.1 Технологические основы дистанционного обучения

Современные компьютерные телекоммуникации способны обеспечить передачу знаний и доступ к разнообразной учебной информации наравне, а иногда и гораздо эффективнее, чем традиционные средства обучения. Эксперименты подтвердили, что качество и структура учебных курсов, равно как и качество преподавания при дистанционном обучении, зачастую намного лучше, чем при традиционных формах обучения. Новые электронные технологии, такие как интерактивные диски CD-ROM, электронные доски объявлений, мультимедийный гипертекст, доступные через глобальную сеть Интернет с помощью интерфейсов Mosaic и WWW могут не только обеспечить активное вовлечение учащихся в учебный процесс, но и позволяют управлять этим процессом в отличие от большинства традиционных учебных сред. Интеграция звука, движения, образа и текста создает новую необыкновенно богатую по своим возможностям учебную среду, с развитием которой увеличится и степень вовлечения учащихся в процесс обучения. Интерактивные возможности, используемых в системе дистанционного обучения (СДО) программ и систем доставки информации, позволяют наладить и даже стимулировать обратную связь, обеспечить диалог и постоянную поддержку, которые невозможны в большинстве традиционных систем обучения.

На этапе исследования предметной области представляется целесообразным рассмотреть три интегрированных фактора:

· технологический;

· педагогический;

· организационный.

Характер первого из них определяется информационными технологиями, используемыми для разработки, доставки, поддержки учебных курсов и учебного процесса в целом.

Значение второго фактора определяется набором методов и приемов, применяемых в ходе учебного процесса.

Третий фактор, организационный, характеризует специфику организационной структуры образовательного учреждения дистанционного обучения.

"Идеальная модель" дистанционного обучения включает в себя интегрированную учебную среду, с вариантным определением роли различных компонент - технологических, педагогических, организационно-методических.

Мультимедиа-подход, основанный на использовании нескольких взаимодополняющих информационных технологий, представляется наиболее эффективным в области образования.

Используемые сегодня технологии дистанционного образования можно разделить на три большие категории:

· неинтерактивные (печатные материалы, аудио-, видео-носители);

· средства компьютерного обучения (электронные учебники, компьютерное тестирование и контроль знаний, новейшие средства мультимедиа);

· видеоконференции - развитые средства телекоммуникации по аудиоканалам, видеоканалам и компьютерным сетям.

Развитые средства телекоммуникации, использование спутниковых каналов связи, передача упакованного видеоизображения по компьютерным сетям только совсем недавно стали применяться в практике дистанционного образования. Это связано с отсутствием развитой инфраструктуры связи, высокой стоимостью каналов связи и используемого оборудования.

Видеокассеты - это уникальное средство для дистанционного обучения практически по любой дисциплине. Не требуя больших расходов на тиражирование учебных видеоматериалов, видеомагнитофон получил широкое распространение во всех странах. Видеокассеты используются обычно как компоненты наборов учебных материалов, частично заменяя традиционные лекции.

Электронная почта экономически и технологически является наиболее эффективной технологией, которая может быть использована в процессе обучения для доставки содержательной части учебных курсов и обеспечения обратной связи обучаемого с преподавателем. В то же самое время она имеет ограниченный педагогический эффект из-за невозможности реализации "диалога" между преподавателем и студентами, принятого в традиционной форме обучения. Однако, если студенты имеют постоянный доступ к персональному компьютеру с модемом и телефонному каналу, электронная почта позволяет реализовать гибкий и интенсивный процесс консультаций.

Видеоконференции с использованием компьютерных сетей предоставляют возможность организации самой дешевой среднего качества видеосвязи. Данный тип видеоконференций может быть использован для проведения семинаров в небольших (5-10 человек) группах, индивидуальных консультаций, обсуждения отдельных сложных вопросов изучаемого курса. Помимо передачи звука и видеоизображения компьютерные видеоконференции обеспечивают возможность совместного управления экраном компьютера: создание чертежей и рисунков на расстоянии, передачу фотографического и рукописного материала.

В таблице 1.1 представлены основные технологии, которые применяются в программах дистанционного обучения.

Таблица 1.1 - Сравнительные характеристики информационных технологий дистанционного обучения.

Технология	Характеристики
Аудио-визуальные носители (печатные материалы, аудио-, видеокассеты)	Низкая коммуникационная интерактивность; Стоимость производства линейно зависит от числа обучаемых; Хорошо известны методики разработки учебных материалов; Высокая долговечность.
Компьютерное обучение, асинхронная электронная почта.	Средняя степень интерактивности; Наиболее развитая инфраструктура в России; Низкая стоимость.
Видеоконференции по компьютерной сети Internet в режиме реального времени.	Высокая степень интерактивности; Наиболее развитая в мире инфраструктура сети; Использование широко распространенных платформ компьютеров; Низкая стоимость.
Видеоконференции по цифровому выделенному спутниковому каналу с использованием видеокомпрессии.	Высокая степень интерактивности Хорошее качество передачи изображения; Снижение более чем на два порядка, требований к пропускной способности канала по сравнению с аналоговым телевизионным сигналом; Высокая стоимость.
Видеоконференции по аналоговому спутниковому каналу.	Высокая степень интерактивности; Максимально возможное качество передачи изображения с минимальной технологической задержкой передачи изображения и звука; Высокая стоимость.

Приведенный выше перечень основных технологий, применяемых в университетах дистанционного обучения, не означает, что какая-то конкретная модель должна характеризоваться применением лишь одной из них.

1.2 Организационно-методические модели дистанционного обучения

В практике дистанционного обучения выделены основные модели, которые широко применяются во многих учебных заведениях мира и которые зарекомендовали себя как эффективный и надежный инструмент обучения.

Обучение по типу экстерната. Обучение, ориентированное на школьные или вузовские (экзаменационные) требования, предназначалось для учащихся и студентов, которые по каким-то причинам не могли посещать стационарные учебные заведения. Так, в 1836 году был организован Лондонский университет, основной задачей которого в те годы была помощь и проведение экзаменов на получение тех или иных аттестатов, степеней и пр. для учащихся, студентов, не посещавших обычные учебные заведения. Эта задача сохранилась и поныне наряду со стационарным обучением студентов.

Обучение на базе одного университета. Это уже целая система обучения для студентов, которые обучаются не стационарно (on-campus), а на расстоянии, заочно или дистанционно, т.е. на основе новых информационных технологий, включая компьютерные телекоммуникации (off-campus). Такие программы для получения разнообразных аттестатов образования разработаны во многих ведущих университетах мира. Так, Новый университет Южного Уэлса в Австралии проводит заочное и дистанционное обучение для 5000 студентов, тогда, как стационарно в нем обучается 3000 студентов.

Сотрудничество нескольких учебных заведений. Такое сотрудничество в подготовке программ заочного дистанционного обучения позволяет сделать их более профессионально качественными и менее дорогостоящими.

Автономные образовательные учреждения, специально созданные для целей дистанционного обучения. Самым крупным подобным учреждением является Открытый университет (The Open University) в Лондоне, на базе которого в последние годы проходят обучение дистанционно большое число студентов не только из Великобритании, но из многих стран Содружества. В США примером такого университета могут служить Национальный технологический университет (штат Колорадо), который готовит студентов по различным инженерным специальностям совместно с 40 инженерными колледжами.

Автономные обучающие системы. Обучение в рамках подобных систем ведется целиком посредством ТВ или радиопрограмм, а также дополнительных печатных пособий. Примерами такого подхода к обучению на расстоянии могут служить американо-самоанский телевизионный проект.

Неформальное, интегрированное дистанционное обучение на основе мультимедийных программ. Такие программы ориентированы на обучение взрослой аудитории, тех людей, которые по каким-то причинам не смогли закончить школьное образование. Такие проекты могут быть частью официальной образовательной программы, интегрированными в эту программу (примеры таких программ существуют в Колумбии), или специально ориентированные на определенную образовательную цель (например, Британская программа грамотности), или специально нацеленные на профилактические программы здоровья, как, например, программы для развивающихся стран.

1.3 Организационно-технологические модели дистанционного обучения

Использование различных средств в процессе образования позволило выделить основные технологические модели дистанционного обучения.

Единичная медиа - использование какого-либо одного средства обучения и канала передачи информации. Например, обучение через переписку, учебные радио- или телепередачи. В этой модели доминирующим средством обучения является, как правило, печатный материал. Практически отсутствует двусторонняя коммуникация, что приближает эту модель дистанционного обучения к традиционному заочному обучению.

Мультимедиа - использование различных средств обучения: учебные пособия на печатной основе, компьютерные программы учебного назначения на различных носителях, аудио- и видеозаписи и т.п. Однако, доминирует при этом передача информации в "одну сторону". При необходимости используются элементы очного обучения - личные встречи обучающихся и преподавателей, проведение итоговых учебных семинаров или консультаций, очный прием экзаменов и т.п. Эту технологическую модель мы рассмотрим более подробно ниже. За главный объект мы возьмем электронный учебник (ЭУ).

Гипермедиа - модель дистанционного обучения третьего поколения, которая предусматривает использование новых информационных технологий при доминирующей роли компьютерных телекоммуникаций. Простейшей формой при этом является использование электронной почты и телеконференций, а также аудиообучение (сочетание телефона и телефакса). При дальнейшем развитии эта модель дистанционного обучения включает использование комплекса таких средств как видео, телефакс и телефон (для проведения видеоконференций) и аудиографику при одновременном широком использовании видеодисков, различных гиперсредств, систем знаний и искусственного интеллекта.

1.4 Методы дистанционного обучения

Важным интегрированным фактором типологии дистанционного образования является совокупность используемых в учебном процессе педагогических методов и приемов. Выбрав в качестве критерия способ коммуникации преподавателей и обучаемых, эти методы (приемы) можно классифицировать следующим образом:

1. Методы обучения посредством взаимодействия обучаемого с образовательными ресурсами при минимальном участии преподавателя и других обучаемых (самообучение). Для развития этих методов характерен мультимедиа подход, когда при помощи разнообразных средств создаются образовательные ресурсы: печатные, аудио-, видео-материалы, и что особенно важно для электронных университетов - учебные материалы, доставляемые по компьютерным сетям. Это прежде всего:

интерактивные базы данных

электронные журналы

компьютерные обучающие программы (электронные учебники).

В интерактивных базах данных систематизируются массивы данных, которые могут быть доступны посредством телекоммуникаций. Используя эти ресурсы разработчики курсов, например, могут поддерживать локальные базы данных как для студентов, так и для преподавателей. Другим решением является предоставление доступа к внешним базам данных. Число баз данных, доступных через компьютерные сети быстро растет.

Электронные журналы представляют собой периодические издания, которые распространяются среди подписчиков через компьютерные сети. Они становятся все более важным источником получения информации и обучения.

Компьютерные обучающие программы представляют собой программное обеспечение, которое может использоваться на удаленном компьютере через компьютерную сеть. Сеанс связи с удаленным компьютером может осуществляться при помощи, например, модемной связи или Telnet услуг в Internet.

2. Методы индивидуализированного преподавания и обучения, для которых характерны взаимоотношения одного студента с одним преподавателем или одного студента с другим студентом (обучение "один к одному"). Эти методы реализуются в дистанционном образовании в основном посредством таких технологий, как телефон, голосовая почта, электронная почта. Развитие теленаставничества (система "тьюторов"), опосредованного компьютерными сетями, является важным компонентом учебного процесса в электронных университетах.

3. Методы, в основе которых лежит представление студентам учебного материала преподавателем или экспертом, при котором обучающиеся не играют активную роль в коммуникации (обучение "один к многим").

Эти методы, свойственные традиционной образовательной системе, получают новое развитие на базе современных информационных технологий. Так, лекции, записанные на аудио- или видеокассеты, читаемые по радио или телевидению, дополняются в современном дистанционном образовательном процессе так называемыми "э-лекциями" (электронными лекциями), т.е. лекционным материалом, распространяемым по компьютерным сетям с помощью систем досок объявлений (BBS). Э-лекция может представлять собой подборку статей или выдержек из них, а также учебных материалом, которые готовят обучающихся к будущим дискуссиям. На базе технологии электронной доски объявлений развивается также метод проведения учебных электронных симпозиумов, представляющих собой серию выступлений нескольких авторитетов ("первых спикеров").

4. Методы, для которых характерно активное взаимодействие между всеми участниками учебного процесса (обучение "многие к многим"). Значение этих методов и интенсивность их использования существенно возрастает с развитием обучающих телекоммуникационных технологий. Иными словами, интерактивные взаимодействия между самими обучающимися, а не только между преподавателем и обучающимися, становятся важным источником получения знаний. Развитие этих методов связано с проведением учебных коллективных дискуссий и конференций. Технологии аудио-, аудиографических и видео- конференций позволяют активно развивать такие методы в дистанционном образовании. Особую роль в учебном процессе дистанционных университетов играют компьютерные конференции, которые позволяют всем участникам дискуссии обмениваться письменными сообщениями как в синхронном, так и в асинхронном режиме, что имеет большую дидактическую ценность.

С целью классификации дистанционных университетов по педагогическим принципам, лежащим в основе их учебной практики, целесообразно выделить следующие принципы телематических систем образования:

интерактивность учебного процесса

обучение как диалог

адаптивность обучения

гибкость учебного материала

"передаваемость" материала в дистанционном образовании

активность обучаемого.

Дистанционные образовательные учреждения обычно основываются не на каком-то одном из этих принципов, а на их совокупности. Тем не менее обычно выделяются доминирующие.

1.5 Информационные технологии дистанционного обучения

Основная роль, выполняемая телекоммуникационными технологиями в дистанционном обучении - обеспечение учебного диалога. Обучение без обратной связи, без постоянного диалога между преподавателем и обучаемым невозможно. Обучение (в отличие от самообразования) является диалогичным процессом по определению. В очном обучении возможность диалога определяется самой формой организации учебного процесса, присутствием преподавателя и обучаемого в одном месте в одно время. В ДО учебный диалог необходимо организовать с помощью телекоммуникационных технологий.

Коммуникационные технологии можно разделить на два типа - on-line и off-line. Первые обеспечивают обмен информацией в режиме реального времени, то есть сообщение, посланное отправителем, достигнув компьютера адресата, немедленно направляется на соответствующее устройство вывода. При использовании off-line технологий полученные сообщения сохраняются на компьютере адресата. Пользователь может просмотреть их с помощью специальных программ в удобное для него время. В отличие от очного обучения, где диалог ведется только в режиме реального времени (on-line), в ДО он может идти и в отложенном режиме (off-line).

Основное преимущество off-line технологий состоит в том, что они менее требовательны к ресурсам компьютера и пропускной способности линий связи. Они могут использоваться даже при подключении к Internet по коммутируемым линиям (при отсутствии постоянного подключения к Internet).

К технологиям этого рода относятся электронная почта, списки рассылки и телеконференция. С помощью list-сервера может быть организована рассылка учебной информации, с помощью электронной почты устанавливается личное общение между преподавателем и студентом, а телеконференция позволяет организовать коллективное обсуждение наиболее сложных или вызвавших затруднения вопросов курса. Все эти технологии позволяют обмениваться сообщениями между различными компьютерами, подключенными к Internet.

Из on-line технологий прежде всего нужно отметить chat, позволяющий осуществлять обмен текстовыми сообщениями через Internet в реальном времени. В простейшем случае "разговор" происходит между двумя пользователями. Для коллективной беседы необходимо подключаться к специальному серверу - IRC-серверу. Тогда при работе пользователь видит перед собой экран, на котором отображаются сообщения, с указанием того, кто отправил данное сообщение. Большинство программ позволяет также вызвать кого-нибудь из присутствующих пользователей на "частный" диалог, закрытый от других пользователей. Для работы с chat существует большое количество программ, например, MIRC. Эффективность технологий on-line особенно высока при организации сетевых семинарских занятий и групповых консультаций.

Сетевые учебные материалы целесообразно строить как сетевой учебно-методический интерактивный комплекс, который относится к сетевым электронным учебникам второго поколения с расширенными функциями интерактивности за счет использования таких услуг Интернет как телеконференции и видеоконференции.

Комплекс содержит следующие канонические дидактические функциональные блоки: организационно-методический. информационно-обучающий, идентификационно-контролирующий. Психолого-педагогические функции комплекса реализуются посредством представления учебного материала в среде гипермедиа, дидактического взаимодействия студентов с преподавателями и со средствами обучения посредством электронной почты, «чата», теле- и видеоконференций. Комплекс состоит из следующих дидактических блоков:

1. Организационно-методический. Содержательно включает в себя информацию о целях, задачах дисциплины, ее связи с другими дисциплинами, входящими в учебную программу; краткую характеристику содержания тем учебной программы, порядок и рекомендации по изучению дисциплины с помощью комплекса; обзор литературы и формы отчетности и контроля, порядок организации взаимодействия с преподавателем. Для психологического комфорта студентов модуль визуализирован и представляет собой запись установочного занятия на видеокассету с последующей оцифровкой. Содержательная часть модуля дублируется текстовым файлом.

2. Информационно-обучающий блок состоит из модулей по объему равным учебной теме. Модули выполнены в среде гипермедиа. Каждый модуль сопровождается тестами для самопроверки, а весь блок - итоговым тестом по курсу и экзаменационными билетами по курсу. Гипертекстовые ссылки, имеющиеся в учебном тексте, дают возможность студенту знакомиться со специально созданной электронной хрестоматией по тематике курса, информационным ресурсам ИНТЕРНЕТ, с ресурсами электронной библиотеки.

Компьютерные обучающие программы заявили о себе как о средстве обучения в начале 70-х годов, в период появления персональных компьютеров, но до сих пор не имеют общепризнанного, «узаконенного» названия. Наиболее часто встречаются такие формулировки, как программно-методический комплекс, программные средства учебного назначения, контролирующие обучающие программы и др. Такие программные средства обычно предназначаются для использования в традиционном учебном процессе, при подготовке, переподготовке и повышении квалификации кадров, для развития личности обучаемого, интенсификации процесса обучения и в других целях.

Исследование содержания, способов и средств разработки ПСУН позволяют выделить основные функции, которые они выполняют в учебном процессе:

· индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения;

· осуществлять контроль с диагностикой ошибок и с обратной связью;

· осуществлять самоконтроль и самокоррекцию учебной деятельности;

· высвобождать учебное время за счет выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ;

· визуализировать учебную информацию;

· моделировать и имитировать изучаемые процессы или явления;

· проводить лабораторные работы в условиях имитации на компьютере реального опыта или эксперимента;

· формировать умение принимать оптимальное решение в различных ситуациях;

· развивать определенный вид мышления (например, наглядно-образного, теоретического);

· усиливать мотивацию обучения (например, за счет изобразительных средств программы или вкрапления игровых ситуаций);

· формировать культуру познавательной деятельности и др.

ПСУН на современном этапе включают: электронные (компьютеризированные) учебники, электронные лекции, контролирующие компьютерные программы, справочники и базы данных учебного назначения, сборники задач и генераторы примеров (ситуаций), предметно-ориентированные среды, компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий.

1.5 Электронный учебник как средство дистанционного обучения

Исходя из изложенного выше материала был сделан вывод, что наиболее подходящим типом электронного ресурса для внедрения в школе отдаленного района будет являться веб-сайт с функциями электронного учебника, разработанный с помощью Интернет - технологий.

Электронный учебник - компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное, в первую очередь, для предъявления новой информации, дополняющей печатные издания, служащее для индивидуального и индивидуализированного обучения и позволяющее в ограниченной мере тестировать полученные знания и умения обучаемого. Автоматизированная обучающая система - это также компьютерное, педагогическое программное средство, предназначенное как для предъявления новой информации, так и для научения навыкам и умениям, промежуточного и итогового тестирования (экзаменования), обладающее развитой системой помощи, как по самой обучающей программе, так и по изучаемому предмету, обладающее возможностью поднастройки к обучаемому (его уровню знаний, скорости и пути продвижения по изучаемому материалу и т.д.), обладающее развитой системой сбора и обработки статистической информации об отдельном обучаемом, группе и потоке обучаемых, накапливающее информацию о часто встречающихся ошибках при работе с обучающей системой и ошибках по изучаемой теме или дисциплине.

Преимущества электронного учебника:

– возможность почти полностью перевести курс обучения по какой-либо дисциплине на компьютер (лекции, практики, контроль знаний и умений);

– избавление обучаемых от поиска и приобретения книг;

– возрастание активности обучаемых, самостоятельно прорабатывающих большой объем учебной информации;

– возможность оперативно изменять учебный материал;

– возможность изучения учебного материала и выполнения практических работ дома;

– сокращение времени выработки у обучаемых необходимых навыков;

– адаптация к темпу работы обучаемого, облегчение поиска необходимой информации;

– возможность моделировать на экране компьютера сложных процессов и явлений, создавать игровые познавательные ситуации;

– возможность расширить обычный учебник, используя аудио- и видеовставки;

– руководство школы имеет возможность быстро просматривать результаты контроля усвоения учебного материала по самым разным критериям (по группам, по специальностям, по отдельным обучаемым и т.д.).

Следует отметить, что электронный учебник должен не просто повторять печатные издания, а использовать все современные достижения компьютерных технологий.

Типовая схема электронного учебника представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Типовая схема электронного Интернет - учебника

Базовые слои элементов таковы.

Первый тип (смысловые элементы): объединяет возможности, позволяющие изучить теоретический материал дисциплины, закрепить полученные знания решением задач и выполнением расчетных работ, проведением компьютерных экспериментов, прохождением промежуточного и итогового контроля; приближает работу с электронным учебником к традиционному процессу обучения.

Второй тип (возможности мультимедиа): включает сопровождение учебного материала с помощью видео, звука, анимации, графики, что позволяет повысить наглядность излагаемого материала и интерес к обучению.

Третий тип (интерфейс, сервисные услуги): сюда относятся возможности, определяющие структуру компьютерной обучающей системы и интерфейс с пользователем - возможность организации многоуровневой системы меню, многооконного интерфейса, системы гипертекстовых переходов, поиск по тексту, различные сервисные услуги (справка, калькулятор, сохранение промежуточных результатов вычисления и др.).

Четвертый тип (возможности Web): обеспечивают интерактивную связь обучаемого и преподавателя через Интернет (от простой электронной почты до организации off-line или on-line конференций), организацию поиска учебной и научной информации в сети Интернет, использование ссылок на работы ученых во всем мире и др. возможности [5, 6].

Рассмотрим некоторые элементы электронного учебника.

1. Электронный учебник должен содержать только минимум текстовой информации, в связи с тем, что длительное чтение текста с экрана приводит к значительному утомлению и как следствие к снижению восприятия и усвоения знаний. Существенное значение имеет размер и начертание шрифта. В отношении печатных учебных пособий исследования показывают, что наклонные шрифты (курсив) могут использоваться для акцента или в исключительных случаях для дополнительного текста [4, стр. 68]. Электронный вариант учебника позволяет выделить отдельные слова или фразы цветом и фоном, что с одной стороны улучшает наглядность, позволяет акцентировать внимание на главном, но с другой стороны, излишняя "пестрота" или недостаточная контрастность могут рассеивать внимание или затруднить чтение.

2. Такие учебники должны содержать большое количество иллюстративного материала.

3. Использование видеофрагментов позволяет передать в динамике процессы и явления. Несмотря на большие размеры файлов, применять их целесообразно, т.к. восприятие и заинтересованность студентов повышаются и как следствие, улучшается качество знаний.

4. В традиционном обучении преобладают вербальные средства при предъявлении нового материала. В связи с этим применение аудио фрагментов в электронном учебнике позволяет не только приблизить его к привычным способам предъявления информации, но и улучшить восприятие нового материала, при этом активизирует не только зрительные, но и слуховые центры головного мозга.

5. Электронный учебник должен содержать гиперссылки по элементам учебника и возможно иметь ссылки на другие электронные учебники и справочники. Желательно иметь содержание с быстрым переходом на нужную страницу.

6. Исключительное дидактическое значение имеет компоновка текстового, графического и другого материала. Качество восприятия новой информации, возможность обобщения и анализа, скорость запоминания, полнота усвоения учебной информации в значительной мере зависят как от расположения информации на странице (экране компьютера), так и от последовательности идущих друг за другом страниц. Ведь, в отличие от печатного издания, в котором можно одновременно "заглядывать" в две страницы, держа промежуточные страницы в руках, в электронном учебнике это сделать невозможно. Но в связи с вышесказанным, электронный учебник должен позволять делать закладки в любом месте, отображать список закладок, отсортировав их в любом порядке.

7. В электронном учебнике должен иметь список рекомендованной литературы, изданной традиционным, печатным способом. Как отмечалось выше, электронный учебник может быть адаптирован к конкретному учебному плану школы и поэтому в списке литературы можно предусмотреть указание имеющегося в библиотеке количества книг или других изданий.

Несмотря на то, что сообщающее обучение недостаточно развивает творческие способности обучаемых и не обеспечивает индивидуализации, но этот вид обучения занимает достаточно большой процент времени. Информационно-иллюстративное обучение способствует усвоению большого по объему и достаточно сложного материала. Электронный учебник, включающий в себя не только текстовую и графическую информацию, но также звуковые и видеофрагменты позволяет индивидуализировать обучение, а в отличие от обычного (печатного) учебника обладает интерактивными возможностями, т.е. может предъявлять необходимую информацию по запросу обучаемого, что приближает его (электронный учебник) к обучению, проводимому под руководством преподавателя.

Применение электронных учебников целесообразно только в комплексе с другими обучающими системами, при этом не отрицая, а взаимно дополняя печатные издания.

2. ОПИСАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

2.1 Характеристика предметной области

Образовательная среда школы должна быть сформирована как информационная среда - среда, обеспечивающая активную интеграцию информационных технологий (ИТ) в образовательный процесс и создающая условия для формирования компетентного школьника.

Информационная среда (ИС) школы это: специально организованный комплекс компонентов, обеспечивающий системную интеграцию информационных технологий в образовательный процесс с целью повышения его эффективности и создания учебно-методических ресурсов.

Одной из важнейших задач программы развития школы является улучшение обеспеченности подразделений школы и систематизации внедрения перспективных информационных технологий. Согласно программе в школе планомерно обновляется парк электронно-вычислительной техники, оргтехники и технических средств обучения, создаются объективные предпосылки для формирования единой информационной среды гимназии. В щколе функционирует локальная сеть, которая пока охватывает два компьютерных класса. Планируется объединение всех служб школы в одну локальную сеть.

Компоненты информационной среды:

– нормативно-регламентирующие обеспечение учебного процесса, основанное на использовании информационных технологий (локальные акты, базовые стандарты информационной среды, инструкции по использованию аппаратной базы и информационных ресурсов);

– аппаратная база: технические средства хранения, воспроизведения, обработки и транспортировки информации (локально-вычислительная сеть и система коммуникаций);

– информационные ресурсы;

– кадровый потенциал (обеспечивающий работоспособность технических средств ИС), способный работать как с самими ресурсами поддержки информации, так и с потребителями информации;

– потребители информации (учителя, учащиеся, администрация).

Ключевым компонентом ИС являются информационные ресурсы: компьютеризированные и некомпьютеризированные.

Компьютеризированные информационные ресурсы:

– нормативно-правовая информация;

– различного рода документация в электронной форме;

– учебно-методические электронные ресурсы: электронные презентации, учебно-методические комплексы дисциплин (организационно-методические и учебно-методические материалы), учебное программное обеспечение, фото материал работы школы;

– электронный каталог изданий, находящихся на хранении в библиотеке школы;

– Расписание школы.

Некомпьютеризированные информационные ресурсы:

– документация;

– библиотечные книжные фонды;

– видеофильмы не преобразованные в цифровой формат.

Для успешной реализации функции, возложенной на информационную среду, необходимо иметь развитую инфраструктуру. Составляющие инфраструктуры представлены на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 - Составляющие инфраструктуры школы

Инфраструктуру ИС школы представляется следующими уровнями:

1. Пользовательский (учащиеся, учителя, администрация, психологическая служба) на данном уровне осуществляется доступ к различным информационным ресурсам;

2. Ресурсный (библиотека, метод объединения, мультимедийная лаборатория). На данном уровне создаются учебно-методические электронные ресурсы (мультимедийные презентации, электронные учебные пособия, учебные видео фильмы) и формируется информационная ресурсная база.

3. Регламентирующий. На данном уровне формируется система накопления и распределения ресурсов внутри информационной среды гимназии, обеспечения общего доступа к внешним информационным ресурсам.

Рассмотрим их назначение.

Сервер. Обеспечивает регламентированный доступ в сети школы и Интернет.

Центральный компьютер. Работа с Интернет-ресурсами, отправка и получение электронной почты, работа с родителями по е-mail, использование программы по созданию и работе с электронным расписанием.

Направление Администрация. В этом направлении ведется следующая работа:

– работа с программой по созданию и использованию электронного расписания;

– мониторинг знаний по предметам;

– диагностика ЗУН;

– создается каталог электронных образцов документов;

– создание каталога портфолио учащихся и учителей;

– создание электронного варианта паспортов классов, музея и школы в целом;

– ведется работа по поиску программы для введения в использование единого электронного журнала.

Направление Создание. Школа имеет на своей базе для реализации данного направления: компьютерную технику, аудио- и видеомагнитофоны, видеокамеру, переносной персональный компьютер, фотоаппарат, мультимедийный проектор. Назначение:

– создание учебно-методических материалов в электронном и цифровом форматах (мультимедийные презентации, электронные учебные пособия, учебные видеофильмы) и запись их на различные носители;

– техническое сопровождение и поддержание информационной актуальности сайта гимназии;

– разработка и подготовка к выпуску школьной газеты;

– техническое сопровождение при проведение открытых уроков;

– показ работы методических объединений;

Направление Обучение. Школа имеет на своей базе для реализации данного направления: два компьютерных класса объединенных в самостоятельную локальную сеть. Назначение:

– обучение учащихся ведется по двум направлениям очная форма работы и экстернат;

– создание учащимися электронных презентации, в которых отражаются межпредметные связи;

– обучение учителей в области использования ИКТ в процессе преподавании предмета.

Направление Библиотека. В помещение библиотеки располагается компьютер, в котором с помощью специализированной программы ведется автоматизированный учет информационных ресурсов и создается электронный каталог, располагается база мультимедийных и электронных ресурсов.

Направление Психологическая служба. В школе есть психологическая служба, у которой имеются специальные тестирующие компьютерные программы. Также с помощью компьютера происходит обработка мониторинговых данных и подведение промежуточных итогов, для правильной постановки дальнейших целей и задач.

В ходе разработки электронных ресурсов для дистанционного обучения решаются задачи:

– формирование информационной культуры учащихся, повышение их уровня общеобразовательной и профессиональной подготовки в области современных информационных технологий;

– подготовка учителей, администрации, школьных библиотекарей к работе в новых условиях;

– внедрение компьютерных информационных технологий для различных служб и подразделений школы (учебного управления, бухгалтерии, библиотеки, канцелярии, психологической службе, школьному издательскому центру);

– объединение всех сфер деятельности школы в одну общую сеть;

– определение, апробация и внедрение современных подходов к применению информационных технологий и телекоммуникаций в образовании;

– создание банка программно-педагогических средств для использования компьютерной техники в учебном процессе (электронные мультимедийные учебники, контролирующие и обучающие программы по предметам, автоматизированные лабораторные практикумы, компьютерные справочники и энциклопедии и т.д.);

– создание школьной медиатеки;

– поднятие статуса школьной библиотеки как информационного центра;

– открытие класса со свободным доступом в Интернет;

– обучение учителей (ответственный - учитель информатики и ИКТ Согорина О.И.);

– практическое освоение преподавателями компьютерных технологий в области обучения;

– развитие международных контактов (посредствам программы «Отрытый мир» через Интернет);

– организация издательской деятельности в школе;

– информационно-организационная работа с родителями через Интернет;

– обмен опытом обучения (каталог открытых уроков);

– работа школьных методических объединений;

– создание портфолио учащихся, учителей, классов, музея и школы в целом.

Выстраивание информационного пространства школы, как и внедрение информатизации в образовательный процесс, невозможно без формирования таких понятий как информационная культура и компьютерная образованность, информационная компетентность. Крайне необходимо в современных условиях присутствие вышеперечисленных характеристик как у руководителей, учителей так и у учащихся.

Исходя из вышеперечисленного материала следует сделать следующие выводы:

– школа имеет основательную и полностью укомплектованную базу для внедрения в образовательный процесс разрабатываемых электронных ресурсов для дистанционного обучения учащихся;

– в школе работает обученный и компетентный персонал для внедрения, продвижения и обучения работе с разрабатываемыми электронными ресурсами;

– материально-техническая база школы позволит пользователям (учителя, учащиеся) получить доступ к электронным ресурсов в любое удобное время, также обеспечит более 50 рабочих мест с доступом в Internet;

– использование технологии Internet в информационном пространстве школы позволит получать доступ и использовать ресурсы проекта из любого места, в котором есть возможность выхода в Internet.

Результат исследования предметной области дипломного проекта - разрабатываемые электронные ресурсы дистанционного обучения школьников для школы №15 с. Асы-Булак Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской области будут успешно внедрены и будут функционировать в полном объеме.

2.2 Предмет разработки и функциональные требования

Предметом разработки является Интеренет-сайт школы №15 с. Асы-Булак Тарбагатайского района Восточно-Казахстанской, с системой динамического управления наполнением на базе веб-интерфейса.

Функциональные требования:

1. Требования к представлению главной страницы сайта. Главная страница сайта должна содержать графическую часть, навигационное меню сайта, а также контентную область для того, чтобы посетитель сайта с первой страницы мог получить вводную информацию о школе, а также ознакомиться с последними новостями школы.
Контентная область первой страницы должна делиться на следующие разделы:

- вступительная статья об основных целях и задачах, которые преследует разрабатываемый электронный ресурс;

- новости - содержит 3 последние новости (анонсы) в формате: дата, заголовок, краткое содержание;

- краткая контактная информация разработчика - телефон и e-mail;

- вверху страницы отображается облегченная навигационная панель, которая обеспечивает переход к основным пунктам меню сайта («Главная», «Обучение» и т.д.);

- счетчики и ссылка на страницу обмена ссылками.

2. Графическая оболочка внутренних страниц (общая для всех подразделов). Графическая оболочка внутренних страниц должна делиться на следующие разделы:

- графическая шапка;

- навигационное меню сайта;

- гиперссылка «На главную».

3. Требования к структуре сайта. Общая структура сайта представлена на рисунке 2.2.

Размещено на http://www.allbest.ru

Рисунок 2.2 - Общая структура сайта.

4. Требования к управлению разделами сайта. Для управления разделами сайта должны быть предусмотрены следующие функции:

- создание подраздела 1 уровня (новости, классы, описание);

- создание подраздела 2 уровня (предметы, темы);

- редактирование контента страницы;

- удаление раздела;

- перемещение раздела вверх или вниз списка;

- признак показа или не показа страницы в клиентской части сайта;

- отображение списка подразделов выбранного уровня.

5. Управление наполнением сайта. Для управления наполнением сайта должны быть предусмотрены следующие блоки:

- поле элемента контента может быть одного из следующих типов: название темы, название предмета, дата, ссылка на файл;

- элемент контента - состоит из набора полей элемента контента;

- список элементов контента - состоит из набора полей элемента контента.

6. Требование к разделению доступа. Все опубликованные разделы сайта должны открываться для доступа на чтение без аутентификации пользователя. При попытке входа в закрытый раздел у пользователя, не прошедшего аутентификацию, должен быть запрошен логин и пароль. После прохождения аутентификации система должна проверять полномочия пользователя на доступ к запрошенному разделу. Если доступ запрещен, пользователю должно быть выведено сообщение о невозможности доступа в закрытый раздел.

7. Требования к информационному обеспечению. Все данные сайта должны храниться в структурированном виде под управлением реляционной СУБД. Исключение составляют файлы данных, предназначенных для просмотра и скачивания. Такие файлы сохраняются в файловой системе, а в БД размещаются ссылки на них. Для реализации статистических страниц и шаблонов должны использоваться использоваться языки HTML 4.0 и CSS. Исходный код должен разрабатываться в соответствии со стандартами W3C (HTML 4.0). Для реализации интерактивных элементов клиентской части использоваться языки JavaScript и DHTML. Для реализации динамических страниц должен использоваться язык РНР. Все ссылки на сайт должны быть относительными (за исключением внешних). Объем одной стандартной загружаемой страницы сайта в среднем не должен превышать 170Кб.

8. Требования к программному обеспечению. Для функционирования сайта необходимо следующее программное обеспечение:

- операционная система - Windows XP и Windows Server 2003;

- веб-сервер - Apache версии не ниже 1.3.26;

- СУБД - Microsoft Office Access 2003/

Требования к клиентскому программному обеспечению:

- один из предложенных браузеров: MS IE 5.0, Opera 6.0, Mozilla Firefox, Mozilla 1.7.

9. Требования к эргономике и технической эстетике. Сайт должен быть оптимизирован для рпосмотра при разрешении 1024*768, 1280*1024 без горизонтальной полосы прокрутки и без пустых полей для основных типов разрешения. Элементы управления должны быть сгруппированы однотипно - горизонтально либо вертикально - на всех страницах. Интерфейс подключаемых модулей должен быть выполнен в едином стиле с интерфейсом ядра системы и должен обеспечивать возможность прозрачного перемещения администратора между модулями системы и использование одинаковых процедур управления и навигационных элементов для выполнения однотипных операций.

2.3 Информационное обеспечение электронных ресурсов

2.3.1 Проектирование инфологической информационной модели. В рамках этого раздела лежит ознакомление со всеми входными и выходными документами и определение базы данных (БД)

После изучения предметной области и информационной среды школы для проектирования электронного ресурсы (Интерент-сайта) были выделены следующие информационные объекты:

- «Ученик»;

- «Класс»;

- «Предмет»;

- «Тема»;

- «Статистика использования».

Проведем анализ функциональных зависимостей между атрибутами в пределах каждого отношения, а также определим ключи отношений: