1.3.4 Кому и зачем нужен электронный учебник?
Электронный учебник необходим для самостоятельной работы учащихся при очном и, особенно, дистанционном обучении потому, что он облегчает понимание изучаемого материала за счет иных, нежели в печатной учебной литературе, способов подачи материала:
· индуктивный подход, воздействие на слуховую и эмоциональную память и т.п.;
· допускает адаптацию в соответствии с потребностями учащегося, уровнем его подготовки, интеллектуальными возможностями и амбициями; освобождает от громоздких вычислений и преобразований, позволяя сосредоточиться на сути предмета, рассмотреть большее количество примеров и решить больше задач;
· предоставляет широчайшие возможности для самопроверки на всех этапах работы; дает возможность красиво и аккуратно оформить работу и сдать ее преподавателю в виде файла или распечатки;
· выполняет роль бесконечно терпеливого наставника, предоставляя практически неограниченное количество разъяснений, повторений, подсказок и проч.
Электронный учебник полезен на практических занятиях в специализированных аудиториях потому, что он позволяет использовать компьютерную поддержку для решения большего количества задач:
· освобождает время для анализа полученных решений и их графической интерпретации;
· позволяет преподавателю проводить занятие в форме самостоятельной работы за компьютерами, оставляя за собой роль руководителя и консультанта;
· позволяет преподавателю с помощью компьютера быстро и эффективно контролировать знания учащихся, задавать содержание и уровень сложности контрольного мероприятия.
Электронный учебник удобен для преподавателя потому, что он позволяет выносить на лекции и практические занятия материл по собственному усмотрению, возможно, меньший по объему, но наиболее существенный по содержанию:
· освобождает от утомительной проверки домашних заданий, типовых расчетов и контрольных работ, передоверяя эту работу компьютеру;
· позволяет оптимизировать соотношение количества и содержания примеров и задач, рассматриваемых в аудитории и задаваемых на дом;
· позволяет индивидуализировать работу с учениками, особенно в части, касающейся домашних заданий и контрольных мероприятий.
1.3.5.1 Электронный учебник
Электронный учебник должен максимально облегчить понимание и запоминание (причем активное, а не пассивное) наиболее существенных понятий, утверждений и примеров, вовлекая в процесс обучения иные, нежели обычный учебник, возможности человеческого мозга, в частности, слуховую и эмоциональную память, а также используя компьютерные объяснения. Текстовая составляющая должна быть ограничена.
Пример 1: электронные учебники в формате CHM.
Такие учебники снабжены удобной навигацией по страницам, индексом, полнотекстовым поиском и возможностью добавлять любимые страницы в избранное. На страницах учебника располагается текст, рисунки и видеоролики. Для компиляции такого учебника. От Вас требуется предоставить контент (текст, графику, мультимедиа) в электронном виде (текст в формате Word, отсканированные рисунки, видеоролики и пр.) или в формате *.htm (в виде сайта).
1.3.5.2 Электронная лекция (презентация)
Электронная лекция - совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, звуковое сопровождение. Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и программные средства.
Для создания мультимедийной лекции можно использовать программу PowerPoint корпорации Microsoft , для демонстрации - ноутбук
(персональный компьютер) и проектор. Достоинство подобной лекции - максимальное
насыщение графической информацией (схемами, поясняющими рисунками,
фотографиями, видеороликами и пр.).
1.3.5.3Тесты
Тест (англ. test - проба, испытание, исследование) в психологии и педагогике, стандартизированные задания, результат выполнения которых позволяет измерить психофизиологические и личностные характеристики, а также знания, умения и навыки испытуемого.
Для компьютерного тестирования студентов на Факультете информации и управления МГУПП разработана специализированная система тестирования. Система позволяет создавать и изменять тесты из вопросов, а так же автоматически оценивать результаты тестирования. Все настройки, и сами тесты хранятся в зашифрованном виде и доступ к ним осуществляется при помощи пароля. Имеющаяся система тестирования обладает богатыми возможностям по контролю и анализу результатов тестирования. В автоматическом режиме формируются отчеты по успеваемости студентов в группах, а также отчет по усвоению учащимися различных тем изучаемой дисциплины.[31]
Во время тестирования студенту предлагается ответить на 50 - 100 вопросов, которые выбираются случайным образом из базы вопросов. Ответы располагаются в случайном порядке, что исключает запоминания расположения правильных ответов.
Задача преподавателя сводится к грамотному составлению теста (вопросов и вариантов ответов).
Для всестороннего и объективного контроля знаний студентов рекомендуется по каждой дисциплине составлять не менее 200 вопросов, а к каждому вопросу от 3 до 6 вариантов ответов. При этом, весь курс целесообразно разбить на темы (оптимально 8-12 тем), и по каждой теме составить 20-30 вопросов.
.1 Задачи проектируемых автоматизированных программных систем
Целью данного проекта является разработка программного продукта для автоматизации процесса обучения в 9 классе «Электронного учебно-методического комплекса по предмету информатика на примере 9 класса».
Формулирование требований к программному обеспечению, разрабатываемому для решений данной задачи, можно свести к следующим критериям:
· разрабатываемая программа должна обеспечивать быстрое и удобное получение информации, иметь простой и интуитивно понятный интерфейс;
· структура программы должна быть подобрана оптимально;
· простота и надежность.
Входными данными для этой программы является учебное пособие по языку программирования Pascal:
· Алгоритмизация;
· Основные элементы программирования;
· Управляющие конструкции и циклы;
· Разработка пользовательского интерфейса;
· Использование стандартных элементов управления Visual Basic;
· Работа с файлами;
А также входными данными являются различные примеры для лучшего усвоения данного материала. Выходными данными является справочная информация по дисциплине, в рамках выбранного материала.
2.2 Информационное обеспечение задач проектируемой системы
.2.1 Порядок разработки обучающих мультимедиа систем
Создание любого компьютерного приложения, а особенно обучающих мультимедиа-систем, сегодня не мыслится без тщательно продуманного плана разработки. В настоящее время существует хорошо отработанная методология создания компьютерных обучающих систем. Как и всякая методология проектирования, она включает целый ряд последовательных этапов. Каждый из них обладает определенными временными рамками, исчисляемыми в процентах от общего времени разработки приложения. Рассмотрим эти этапы и цели, которые на них реализуются:этап: техническое предложение, сделанное на основе учебных потребностей и целей обучения - на этом этапе подвергается анализу ситуация с использованием компьютерных обучающих систем, сложившаяся в образовании. В настоящее время на рынке компьютерных обучающих систем появилось множество программных продуктов довольно высокого качества, предназначенных для применения в процессе обучения. Они выпускаются как отечественными, так и (в большинстве) зарубежными производителями. Русификация импортных обучающих систем занятие довольно трудоемкое, не всегда простое с юридической точки зрения, к тому же при «механическом» переводе содержания остаются неучтенными многие психологические и психолого-педагогические факторы, не происходит учет местных, национальных особенностей обучения, и результат в итоге не покрывает затраченных усилий. В силу этих обстоятельств я не буду рассматривать здесь обучающие компьютерные системы зарубежного производства.
Сейчас на рынке программного обеспечения появился выбор и отечественных компьютерных обучающих систем. Появилось множество новых электронных учебников и обучающих систем. Сейчас их разработкой занимаются фирмы специализирующиеся на компьютерных средствах обучения.
Однако при более подробном ознакомлении с продукцией этих фирм можно заметить некоторый крен в тематике выпускаемых приложений. Имеются в виду те предметные области, для изучения которых предназначается программное обеспечение, предлагаемое вышеназванными фирмами. В первую очередь, это предметные области, связанные с компьютером, его применением и смежные с этим вопросом области. Сюда можно отнести такие системы, как «Анатомия компьютера», «Computer Inside» и многие другие. Во-вторых, это исторический материал, организованный скорее как энциклопедия, но также успешно применяемый в обучении. Наконец, это области языкознания, обучения различным языкам.
Здесь достигнуты очень хорошие результаты, заключающиеся в разработке большого числа обучающих систем разной ориентации и направленности. Применение, в последнее время, средств мультимедиа, позволило резко повысить информационную насыщенность предлагаемого учебного материала, расширить диапазон воздействия на обучаемого, и приблизить компьютерный процесс обучения к естественному. Поэтому авторы и разработчики гораздо охотнее берутся за выпуск компьютерных обучающих систем по тематикам, способным в полной мере использовать последние достижения мультимедиа-технологий в сфере представления данных. Те же предметные области для изложения которых требуется серьезное программирование и программное моделирование различных процессов пока что пользуются у разработчиков небольшой популярностью.
Материал учебника 9 класса рассчитан на большее количество часов, чем оговорено в программе, поэтому для самостоятельной работы учеников представляет неудобство.
Исходя из вышеизложенных соображений, я считаю, что тема моей дипломной работы «Разработка программного и информационного обеспечения электронного учебно-методического комплекса по предмету информатика на примере 9 класса» является актуальной в силу того, что потребность в таком электронном учебнике несомненно есть. Поэтому, своей целью считаю разработать работоспособный фрагмент электронного учебника по Pascal, который может применяться для обучения учеников.этап: планирование разработки, решение вопросов об установке сроков, финансирования и составе группы разработчики - здесь устанавливаются сроки реализации отдельных этапов разработки и всего продукта в целом, назначается конечная дата его выпуска. В дальнейшем, составленный график позволяет гибко реагировать на возникающие в процессе разработки трудности, контролировать отставание или опережение, подключать или высвобождать ресурсы и перераспределять их между отдельными стадиями разработки. [24]
Вопрос о финансировании проекта является одним из самых важных в процессе создания любого программного продукта. В настоящее время создаются супер масштабные проекты, в разработке которых принимают участие от нескольких десятков до нескольких сотен человек. Бюджеты таких проектов составляют несколько миллионов американских долларов. Поэтому вопросы финансирования и координации выходят сегодня на первый план.
Состав группы разработчиков определяется, исходя из тематической направленности разрабатываемого приложения, но в целом состав таких групп более или менее стабилен. Сюда обязательно входят сценаристы, психологи, дизайнеры, художники и специалисты по компьютерной анимации, композиторы и музыканты, оцифровщики звука и видеоизображения, артисты и звукоинженеры, фотографы и редакторы, продюсеры и переводчики, команда контроля качества и контроля совместимости, тестеры, юристы, координаторы, всевозможные ассистенты и конечно программисты. Каждый из них является специалистом в своей области и отвечает за выполнение определенного участка работ.этап: разработка содержания курса - на этом этапе проводится анализ учебного плана и состав слушателей, происходит определение стратегии курса, разрабатывается сценарий и интерактивное взаимодействие программы с пользователями.
Разрабатываемый электронный справочник предназначен для самостоятельной работы учеников 9 класса по изучению Pascal в рамках курса общей школы. Его создание имеет своей целью предоставить ученикам, изучающим Pascal весь теоретический материал, предусмотренный программой курса, а также практические задания и контрольные вопросы для самопроверки. Мною был проведен анализ учебного плана 9 класса с целью определения степени пригодности предлагаемого теоретического материала к компьютерной реализации в виде электронного справочника и эффективности такой реализации.этап: описание курса - здесь приводится описание всех информационных фрагментов курса: текстовых, анимационных, звуковых и видео. Предлагаемый компьютерный учебник разбит на несколько законченных взаимосвязанных фрагментов, каждый из которых обладает определенной функцией и визуально представлен отдельным модулем. В дальнейшем будем называть их блоками.
Итак, в учебнике существуют следующие блоки:
· блок изучения теоретического материала - здесь ученикам предлагается теоретический материал по изучаемой теме, разбитый на главы и экраны. Встроенные средства навигации позволят им свободно перемещаться по всему материалу учебника и находить интересующую их информацию;
· блок примеров решенных заданий, - где ученики смогут увидеть способы решения практических заданий по данной теме, для того чтобы решать аналогичные примеры в своей самостоятельной работе;
· блок контрольных вопросов и задач, - который содержит набор вопросов по пройденной теме, по окончанию обучения ученики должны будут знать ответы на все вопросы, им также придется решить несколько практических заданий и на основе полученных ответов система сможет оценить успешность обучения;
· блок заданий для самостоятельной работы - это набор заданий рекомендуемых ученикам для самостоятельного решения с целью закрепления теоретического материала и практических навыков решения.
Кроме блоков в электронном учебнике реализованы несколько систем:
· гипертекстовая система - позволяет студентам осуществлять нелинейный доступ к информации учебника, перемещаться по материалу не последовательно от начала к концу, а избирательно, ориентируясь на свои потребности;
· система навигации - ее целью является осуществление перемещения пользователей по учебнику как по обычной книге: листать страницы вперед или назад, обращаться к оглавлению или к практическим заданиям, наконец, завершить обучение.
Реализация вышеописанных блоков и систем учебника велась с применением текстовых, анимационных форматов. К сожалению, из-за технических сложностей пришлось отказаться от вставок видеоизображения в учебнике. Блок теоретического материала представлен в классическом текстовом формате, как наиболее привычном и оптимальном для учебников подобного рода. Элементы меню и оглавления реализованы с применением анимации, что повышает эстетический уровень учебника и улучшает его внешний вид. Использование перечисленных методов в подаче информации служит для расширения сферы воздействия компьютера на органы чувств человека с целью более глубокого запоминания и закрепления полученной информации.этап: реализация курса - на этом этапе происходит выбор технико-программных платформ и непосредственно программирование с помощью выбранной авторской системы или системы программирования.