Образовательный контент ЭУ может включать как все представленные выше компоненты, так и их часть. Выбор конкретных решений для представления образовательного контента должен осуществляться с учетом специфики ступени образования и предметной области (предмета) и быть педагогически целесообразным: каждый используемый компонент должен вносить новое качество в изложение материала, в противном случае рекомендуется воздержаться от его использования. В любом случае, рабочее пространство не должно быть перегружено информацией и декоративными элементами, отвлекающими внимание учащегося от изучаемого материала.
Уровень интерактивности тех или иных компонентов контента ЭУ должен определяться возрастными особенностями обучающихся и спецификой предметной области, быть педагогически целесообразным.
1.1.5 Требования к эргономике электронного учебника
.1.5.1 Структурирование образовательного контента
Текст ЭУ разделяется на параграфы, соответствующие темам изучаемого содержания предмета, одному или нескольким урокам в соответствии с программой обучения. Текст параграфов структурируется с помощью заголовков, подзаголовков, списков, таблиц [11].
Медиаэлементы могут как полностью воспроизводиться на странице ЭУ, так и открываться в отдельном окне по клику на соответствующую миниатюру (превью) или пиктограмму (иконку) на странице ЭУ.
Подпись к медиаэлементу или обозначающей его пиктограмме должна ясно сообщать пользователю о типе и назначении медиаэлемента.
Дополнительный материал в ЭУ может располагаться вместе с основным учебным материалом в виде гипертекстовых/гипермедийных врезок или всплывающих окон.
Пояснительные тексты могут быть реализованы в форме всплывающих подсказок, появляющихся при активизации соответствующего слова (словосочетания) или изображения (фрагмента изображения).
1.1.5.2 Особенности верстки
При выборе типа верстки разработчики ЭУ должны учитывать возрастные особенности учащихся, специфику предметной области и особенности рекомендуемого (педагогически целесообразного) набора медиаэлементов для конкретного предмета [13].
В общем случае допустима как потоковая, так и фиксированная верстка.
Предпочтительна реализация двух вариантов перелистывания учебника: постраничного (реализуется горизонтальным движением пальца в направлении перелистывания) и сплошного (реализуется вертикальным движением пальца в направлении перелистывания).
Верстка текста ЭУ должна обеспечивать возможность его комфортного просмотра: необходимо избегать излишнего использования полос прокрутки или перелистывания страниц, желательно обеспечивать возможность просмотра всего смыслового блока на одном экране.
Оптимальное использование экранного пространства может достигаться с помощью всплывающих подсказок над словами, фрагментами изображений и формулами; масштабирования иллюстраций, слайд-шоу; всплывающих окон; возможности декомпозиции блок-схем, схем строения (устройства) природных и техногенных объектов и прочее; миниатюризации элементов навигации.
1.1.5.3 Навигационный компонент интерфейса
Таблица 1 - Типы навигационных элементов
Тип элементаКомандаПиктограммы или Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick» - перелистывание вперед и назадСтраница вперед/Страница назадПиктограммы или Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick» - перелистывание вперед и назадВ начало книги/В конец книгиПоле вводаНа нужную страницуПоле ввода/пиктограммаК нужному параграфуПиктограммаК оглавлениюРазворачивающаяся кнопка-списокК определенному разделуПиктограммаВернуться назадГиперссылкаПерейти к связанному текстуПиктограммаЗапустить связанный медиаэлемент
В ЭУ могут быть реализованы следующие типы навигационных инструментов, которые представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Типы навигационных инструментов
ИнструментЗадачиПредметный указательПоиск, выбор и переход к страницам, содержащим термин в учебнике Именной указательПоиск, выбор и переход к страницам, содержащим запрошенное имя Хронологический указательПоиск, выбор и переход к страницам, относящимся к дате или периоду времени Указатель географических названийПоиск, выбор и переход к страницам, содержащим название Указатель медиаэлементовПоиск и переход к странице, содержащей выбранный медиаэлемент Полнотекстовый поискПоиск, выбор и переход к страницам, удовлетворяющим поисковому запросу, с учетом уровня релевантности
Кроме того, в ЭУ должны быть реализованы возможности навигации по пользовательским закладкам и пользовательским заметкам.
1.1.5.4 Масштабирование контента
Электронный учебник должен быть спроектирован таким образом, чтобы учащийся с нормальным зрением мог читать текст и работать с изображениями, не пользуясь дополнительными приспособлениями. Для людей с ослабленным зрением должны быть предусмотрены средства масштабирования контента. В ЭУ необходимо учесть эти оба момента, чтобы учебник был универсален и не доставлял неудобства как учащимся с нормальным зрением, так и с ослабленным зрением.
1.1.5.5 Инструменты для работы с текстом
В ЭУ должны быть предусмотрены следующие инструменты для работы с текстом:
Инструменты индивидуальной настройки отображения текстов, позволяющие:
а) увеличивать или уменьшать размер шрифта;
б) устанавливать цвет фона и текста в соответствии со специально разработанными цветовыми схемами, обеспечивающими условия для комфортного чтения;
Инструменты поиска необходимой информации в ЭУ и экспорта информации на внешние носители, позволяющие:
а) осуществлять поиск информации по ключевым словам;
б) устанавливать/удалять закладки;
в) выводить фрагменты текста и иллюстративных материалов на печать;
г) копировать фрагменты текста и иллюстративных материалов, сохранять их в файлах с целью дальнейшей работы с ним;
Инструменты преобразования материала ЭУ, позволяющие:
а) выделять (маркировать) тестовые фрагменты (одним/несколькими цветами);
б) создавать к материалам ЭУ заметки, печатать их или пересылать по электронной почте.
1.1.5.6 Элементы интерфейса для работы с динамическими объектами
Для управления динамическими объектами требуются специализированные элементы интерфейса (начать просмотр, приостановить, закончить, вперед/назад, заглушить звук и т. п.). Использование специализированных элементов позволяет оживить учебник, сделать его динамичным и позволяет сделать акцент на чем-то важном и нужном.
1.1.5.7 Способы работы с образовательным контентом
В ЭУ могут быть реализованы следующие способы работы с образовательным контентом [13]:
Выбор медиаэлемента - Multitouch-компоненты «Tap» и «Double Tap»;
Указание на медиаэлемент - Multitouch-компонент «Tap»;
Перемещение медиаэлемента - Multitouch-компоненты «Drag» и «Flick»;
Изменение медиаэлемента (в том числе его формы, размера и т. д.);
Ввод текстовой и числовой информации в форму с помощью обычной или виртуальной клавиатуры;
Копирование медиаэлемента/группы медиаэлементов или его части в буфер обмена или файл на внешнем носителе.
1.1.5.8 Специализированные элементы интерфейса для работы с интерактивными заданиями
Интерактивные задания предполагают наличие специализированных элементов интерфейса, среди которых (в зависимости от типа задания) могут быть следующие пиктограммы или кнопки: принять ответ, проверить ответ, очистить форму для ввода ответа, показать подсказку или шаг решения, показать ответ или показать решение [13].
Большинство из этих компонентов должны появляться только в тех случаях, когда в них возникает необходимость. В противном же случае не следует использование данных компонентов, потому что это приведет к усложнению интерфейса, и, следовательно, осложнит работу учащихся.
1.2 Психолого-педагогические аспекты предъявления образовательного контента в электронном учебнике
При выборе способов представления образовательного контента в ЭУ необходимо учитывать ряд психологических аспектов восприятия информации человеком, а именно [3, 5]:
Сложность понимания увеличивается с ростом основного состава слов, насчитывающих более 3 слогов;
Объем кратковременной памяти равен 7 ± 2 единицы (несвязных цифр, несвязных слогов или слов);
Продуктивность осмысленного запоминания в 20 раз выше механического;
Контекстное окружение основной информации напрямую влияет на скорость и точность её распознавания и восприятия;
Можно выделить следующие требования к способу предъявления содержания учебного материала [13]:
Реализация принципа мультимедиа: обучение на основе слов и изображений эффективнее, чем на основе только слов;
Сжатость и краткость изложения основного текста, его максимальная информативность с учетом возраста обучающихся; использование ясных, четких, лаконичных, однозначно трактуемых инструкций по выполнению заданий;
Использование слов и сокращений, знакомых и понятных обучающемуся;
Сочетание живости и занимательности с научным характером изложения; направленность на развитие у обучающихся познавательного интереса;
Реализация принципа структурности: отсутствие нагроможденности; структурирование информации; объединение отдельных семантически связанных информационных объектов в целостно воспринимаемые группы;
Наличие кратких и емких заголовков, маркированных и нумерованных списков, обозримость текста;
Максимальная обозримость используемых таблиц, разбиение больших таблиц на более мелкие, целиком умещающиеся на экране;
Сочетание использования моделей, позволяющих обучающимся занять позицию персонажей, находящихся внутри ситуации, а также схем и диаграмм, позволяющих обучающимся занять позицию внешних наблюдателей, находящихся снаружи ситуации;
Использование мнемонических решений: предъявление информации в визуальной форме, в виде образов, метафорически передающих суть изучаемых явлений и понятий;
Реализация принципа стадийности: детальная и интегральная информация, требующаяся обучающемуся на четко разграниченных стадиях решения задач, может разделяться в пространстве (одновременное отражение в разных зонах экрана) или во времени (последовательное отображение различной информации);
Реализация принципа совместности: пояснения к графическим иллюстрациям должны располагаться как можно ближе к ним (принцип пространственной совместности); текст и соответствующее ему изображение должны предъявляться одновременно, а не последовательно (принцип временной совместности); эффективность анимации в речевом сопровождении выше, чем в сопровождении текста;
Соответствие текстов нормам русского языка.
1.3 Рекомендации по выбору технологической основы для создания электронного учебника
Можно выделить следующие основные технологические решения для создания ЭУ [13]:
Разработка ЭУ на основе веб-технологий;
Разработка ЭУ на основе нативного приложения.
Исследования показывают, что поддержка веб-технологий и стандартов браузерами современных мобильных устройств ничем не уступает веб-браузерам десктопных компьютеров. В частности, уровень поддержки стандарта HTML5 и CSS3 веб-браузерами ОС Android и iOS не уступает передовым браузерам (таким как Google Chrome, Safati или Mozilla Firefox), и даже превышает некоторые еще распространенные на сегодняшний день браузеры (например, Internet Explorer версии 8 или ниже). Это дает возможность разрабатывать высоко-интерактивные и мультимедийные образовательные ресурсы, работающие под управлением веб-браузера. В то же время, производительность веб-приложений на технологии HTML5 вполне удовлетворяет необходимым для ЭУ требованиям.
Для разработки элементов пользовательского интерфейса ЭУ можно использовать готовые JavaScript библиотеки с открытым исходным кодом, специализированные для мобильных устройств. Это позволяет сократить издержки на разработку существующего функционала и использовать готовые шаблонные решения. Например, можно рекомендовать использование следующих библиотек от передовых разработчиков:
Sencha-Touch (#"justify">2 jQuery Mobile (#"justify">jQTouch (#"justify">К настоящему времени наиболее полной является библиотека SenchaTouch, позволяющая создавать такие объекты интерфейса как:
Шаблон основного оглавления;
Шаблон урока с проигрывателем аудио лекций;
Шаблон скроллируемого многостраничного документа;
Шаблон многостраничного документа, в который могут включаться:
а) шаблон тестового вопроса;
б) текстографический шаблон;
в) шаблон результатов прохождения тестов;
Шаблон вспомогательного оглавления и навигации по дополнительным материалам;
Шаблон всплывающих окон.
Данный подход позволяет разрабатывать ЭУ на основе стандарта html, легко расширять и дополнять функционал ЭУ.
Учебный контент ЭУ может верстаться с помощью языка разметки образовательного контента CourseML 3, после автоматизированными средствами преобразовываться в HTML 5. Выбор конечного формата учебника в виде HTML позволяет обеспечить корректное воспроизведение электронного учебника на всех поддерживающих браузер платформах, в т. ч. и на персональном компьютере. Недостатком данного решения является сложность соблюдения требования жесткой верстки, отступление же от этого требования приводит к усложнению навигации по страницам учебника.
Электронный учебник может быть разработан с использованием технологий Java Script, HTML5 и CSS3, на базе фреймворка Phone Gap, и скомпилирован в виде установочных пакетов для Android и iOS в средах разработки Eclipse c Android SDK и Xcode соответственно.
Возможным технологическим решение при разработке ЭУ является использование платформе Adobe AIR. При этом для разработки интерактивных элементов могут использоваться Adobe Flash Action Script 3.0, Java Script, Jquery, Caurina, Alternativa 3D; для представления текстовой основы учебника - HTML.
При разработке ЭУ для iPad (Apple iOS 4.х и выше) рекомендуется использование следующего технологического решения: создание программной оболочки - Objective-C (компилируемый объектно-ориентированный язык программирования корпорации Apple) с использованием технологий ARC (автоматизирует управление памятью для объектов Objective-C) и Storyboard (позволяет уменьшить количество кода связанного с переходами между экранами); интерактивные задания - HTML5; 3D модели - Blender (свободный пакет для создания трёхмерной компьютерной графики, включающий в себя средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания интерактивных игр), 3D max (полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации; содержит самые современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа),COLLADA (формат, разработанный для обмена между 3D приложениями; использует открытый стандарт XML для обмена форматами) и OBJ (формат файлов описания геометрии, разработанный в Wavefront Technologies для их анимационного пакета Advanced Visualizer; содержит только 3D геометрию, а именно, позицию каждой вершины, связь координат текстуры с вершиной, нормаль для каждой вершины, а также параметры, которые создают полигоны); видео - MPEG-4 (международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео); аудио - MP3 (является одним из самых распространённых и популярных форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями) [13].