"Разработка программного и информационного обеспечения электронного учебно-методического комплекса по предмету информатика на примере 9 класса"
Введение
В настоящее время компьютерные технологии все более интенсивно внедряются в образование. Это позволяет улучшить качество образования, что является одной из актуальных проблем современного общества.
Моя дипломная работа посвящена созданию электронного учебно-методического комплекса по предмету информатика на примере 9 класса.
По мере развития средств вычислительной техники и внедрения их в повседневную практику все большее значение приобретают электронные издания. Языки проектирования и программирования все более усложняются, а их число увеличивается. Соответственно к этим языкам подстраиваются справочно-обучающие программы, которые позволяют оперативно выдавать требуемую помощь по языку, позволяют качественно и, главное, быстро обучать программистов. В настоящее время существует множество справочных систем закрытого типа и недоступных для модификации. Разрабатываемый проект предназначен для преодоления указанного ограничения.
Применение компьютерной техники в обучении позволяет не только ускорить процесс усвоения большого количества учебного материала, но и подавать эти знания на качественно новом уровне. Новые методы обучения дают возможность решить проблему дефицита времени учащихся и преподавателей, проводить обучение в соответствии с индивидуальными особенностями учащихся, повышать объективность и качество контроля знаний.
При обучении основам программирования в основной школе предполагается использование языка Pascal - процедурного языка программирования.
Изучение языков программирования - сложный процесс. При изучении используется множество различной литературы в виде книг, справочников, а также используется информация из Интернета, которая может не соответствовать требованиям пользователя. Поэтому для быстрого и качественного доступа к нужной информации по данной дисциплине создается «Электронное пособие по работе с программой Turbo Pascal 7.0». Электронный учебный комплекс содержит основные данные о работе в среде Turbo Pascal 7.0, рассмотрены решения задач по соответствующим темам и тесты к ним.
Основными составляющими интерактивного электронного учебника являются следующие разделы:
· теоретические главы;
· задания для выполнения на занятиях;
· тестирующие программы.
Каждая тема имеет свою графическую поддержку. Наличие в пособии справочного материала, инструкций по работе с программой, дружественный интерфейс делает работу с учебником удобной и продуктивной при изучении данного курса. Справочная система разработана в виде HELP файлов, которые содержат обширный и достаточно полный справочный материал по основам языка и работе с данной программой. К каждой теме прилагается набор задач для выполнения на лабораторных занятиях.
При создании электронного пособия использовались различные программные средства, такие языки программирования как Delphi, Pascal с использованием FrontPage .
В электронное учебное пособие интегрированы тесты и задачи для контроля знаний обучающихся, а также приведены примеры решения задач.
Главная цель данного электронного пособия - научить пользователей применять инструменты и средства Turbo Pascal 7.0, которые позволяют значительно облегчить и ускорить работу в соответствующих приложениях. Учебник содержит систематическое описание элементов языка, которые часто используются при решении тех или иных задач, информацию о синтаксисе всех функций, а также практические и тестовые задания, в соответствии с программой 9 класса.
Информация, представленная в учебном пособии, структурирована таким образом, чтобы ее было удобно применять на практике.
Целью дипломного проекта является автоматизация процесса обучения и самостоятельной работы учеников при обучении программированию в среде Turbo Pascal 7.0.
Данный учебник предполагает значительный объем самостоятельной работы учеников. Он решает главную задачу - освоить язык программирования Turbo Pascal 7.0, который является основой для профильного обучения в 10 классе при изучении объектно-ориентированного языка Delphi.
Таким образом, электронный учебник облегчит переход от структурного программирования к объектно-ориентированному, являясь продуктом созданным на основе Delphi.
Учебник ориентирован на начинающего программиста, который учится программированию, поэтому имеет удобный интерфейс.
Главная цель моей работы создание учебного пособия с удобным интерфейсом и доступно изложенным материалом.
Материал, использованный в этом пособии, составлен и разработан мной, используя опыт работы в 9 классах.
.1 Информатизация общества: современные реалии
Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации.
Информатизация общества - это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена.[25] Информатизация общества обеспечивает:
Ø активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов,
Ø интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности;
Ø высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.
Применение открытых информационных систем, рассчитанных на использование всего массива информации, доступной в данный момент обществу в определенной его сфере, позволяет усовершенствовать механизмы управления общественным устройством, способствует гуманизации и демократизации общества, повышает уровень благосостояния его членов. Процессы, происходящие в связи с информатизацией общества, способствуют не только ускорению научно-технического прогресса, интеллектуализации всех видов человеческой деятельности, но и созданию качественно новой информационной среды социума, обеспечивающей развитие творческого потенциала индивида.
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования - внедрение средств новых информационных технологий в систему образования. Это сделает возможным:
§ совершенствование механизмов управления системой образования на основе использования автоматизированных банков данных научно- педагогической информации, информационно-методических материалов, а также коммуникационных сетей;
§ совершенствование методологии и стратегии отбора содержания, методов и организационных форм обучения, соответствующих задачам развития личности обучаемого в современных условиях информатизации общества;
§ создание методических систем обучения, ориентированных на развитие интеллектуального потенциала обучаемого, на формирование умений самостоятельно приобретать знания, осуществлять информационно-учебную, экспериментально - исследовательскую деятельность, разнообразные виды самостоятельной деятельности по обработке информации;
§ создание и использование компьютерных тестирующих, диагностирующих, контролирующих и оценивающих систем. [30]
В своей дипломной работе я рассмотрела одну из сторон процесса информатизации общества и образования - создание и использование на практике одной из форм обучения с использованием средств новых информационных технологий (НИТ) - электронного учебника. В ней исследуются возможности средств новых информационных технологий, условия, необходимые для их успешного использования, рассматривается и анализируется прикладное программное обеспечение необходимое для создания и дальнейшего использования электронных учебников. Кроме этого, описываются все этапы создания подобных электронных приложений с учетом специфики конкретного учебного предмета (информатики).
Работа состоит из нескольких частей: в одной кратко рассматриваются
современные реалии информатизации общества, аспекты применения СНИТ в высшем
образовании и классификация ППС; другая посвящена этапам разработки и создания
электронного учебника, также, в нее входит анализ наиболее популярных авторских
систем традиционно используемых для разработки электронных приложений; а также
описан математический аппарат легший в основу электронного учебника:
теоретический материал с контрольными вопросами, примеры решений заданий и
задания для самостоятельной работы.
1.2 Аспекты применения СНИТ в образовании
электронный информатика общество
При рассмотрении вопроса, связанного с информационными технологиями, неизбежно встает вопрос об изучении, хотя бы частично, основ программирования.
Определенная группа учащихся по окончании школы продолжит своё обучение в технических вузах или на факультетах информатики. В этих вузах они неизбежно встретятся с изучением языков программирования, что вытекает из общей тенденции развития современной техники и методов обработки информации. Без соответствующей пропедевтики программирования в школе, изучение этого раздела в ВУЗе, вызовет большие проблемы. Более того, хорошие знания по программированию решают задачу развития личности и задачу социальной адаптации. [28]
Поэтому уже сейчас возникла потребность в электронном учебном комплексе,
который с одной стороны, являлся бы логическим продолжением базового курса
информатики, с другой стороны, отвечал современным запросам общества и
способствовал развитию личности. Предлагаемый в данной работе электронный
учебник основан на изучении языка программирования Pascal, изучая который, учащиеся неизбежно столкнутся и с
другими разделами курса информатики, в первую очередь, с использованием
информационных технологий. Он будет являться базовым для дальнейшего изучения
объектно-ориентированного языка Delphi.
Многие понятия, связанные с электронным учебником, существенно изменялись в течение последних двадцати лет.. В практическом плане устаревшие концепции часто приводят к созданию электронных продуктов, выдаваемых за ЭУ, но на самом деле бесполезных ровно постольку, поскольку они ЭУ не являются. Поэтому представляется целесообразным начать изложение с уточнения основных понятий, относящихся к электронным учебникам.
Электронное издание (ЭИ) - это совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации, а также печатной документации пользователя. Электронное издание может быть исполнено на любом электронном носителе - магнитном (магнитная лента, магнитный диск и др.), оптическом (CD-ROM, DVD, CD-R, CD-I, CD+ и др.), а также опубликовано в электронной компьютерной сети.
Учебное электронное издание (УЭИ) должно содержать систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивать творческое и активное овладение студентами и учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области. УЭИ должно отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения.
Учебник (У)- учебное издание, содержащее систематическое изложение учебной дисциплины или ее раздела, части, соответствующее государственному стандарту и учебной программе и официально утвержденное в качестве данного вида издания.
Электронный учебник (ЭУ) - основное УЭИ, созданное на высоком научном и методическом уровне, полностью соответствующее федеральной составляющей дисциплины Государственного образовательного стандарта специальностей и направлений, определяемой дидактическими единицами стандарта и программой.
Учебное пособие (УП) - это издание, частично или полностью заменяющее или дополняющее учебник и официально утвержденное в качестве данного вида издания.
Электронное учебное пособие (ЭУП) - это электронное издание, частично или полностью заменяющее или дополняющее учебник и официально утвержденное в качестве данного вида издания.
Гипертекст - это текст, представленный в электронной форме и снабженный разветвленной системой связей, позволяющей мгновенно переходить от одного его фрагмента к другому в соответствии с некоторой иерархией фрагментов.
Интеллектуальное ядро (ИЯ) - специальный комплекс программ, реализующих математические операции в численной и символьной формах.
Компьютерное объяснение - объяснение, использующее наглядность, индуктивные умозаключения и формирование понятий путем ответов на вопросы типа «да» и «нет».
Компьютерное решение - решение таким методом, который, являясь наиболее простым и естественным, требует столь громоздких вычислений и преобразований, что без компьютера не применяется.
Визуализация - представление в наглядной форме с помощью рисунков,
графиков и анимации.
Реформа современного образования может состояться лишь при условии
создания таких компьютерных пакетов (электронных учебников, пособий, тренажеров,
тестеров и проч.), наличие которых обеспечит одну и ту же компьютерную среду в
специализированной аудитории на практических занятиях, в компьютерном классе
учебного заведения или общежитии, оборудованном для самостоятельной работы
учащихся, а также дома на персональном компьютере.
Электронный учебник (даже самый лучший) не может и не должен заменять книгу. Так же как экранизация литературного произведения принадлежит к иному жанру, так и электронный учебник принадлежит к совершенно новому жанру произведений учебного назначения. И так же как просмотр фильма не заменяет чтения книги, по которой он был поставлен, так и наличие электронного учебника не только не должно заменять чтения и изучения обычного учебника (во всех случаях мы подразумеваем лучшие образцы любого жанра), а напротив, побуждать учащегося взяться за книгу. Именно поэтому для создания электронного учебника недостаточно взять хороший учебник, снабдить его навигацией (создать гипертексты) и богатым иллюстративным материалом (включая мультимедийные средства) и воплотить на экране компьютера. Электронный учебник не должен превращаться ни в текст с картинками, ни в справочник, так как его функция принципиально иная. Текстовая составляющая должна быть ограничена - ведь остаются обычный учебник, бумага и ручка для углубленного изучения уже освоенного на компьютере материала.