ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПООБРАЗОВАНИЮ
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
РОССИЙСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра общей информатики
Дипломная работа
Создание программногообеспечения электронного учебника
студента 5 курса заочной
формы обучения
Сергеев Денис Николаевич
Москва 2010
Введение
Стремительныйпроцесс компьютеризации образования на основе современных компьютерных систем,поступающих в учебные заведения страны, открывает в образовании путь электроннымучебникам. Этот термин в настоящее время наиболее устойчив, и к этому типуразработок относятся все в большей или меньшей степени целостные компьютерныекурсы учебного назначения. Учебник, в классическом понимании, это книга дляучащихся или студентов, в которой систематически излагается материал вопределенной области знаний на современном уровне достижений науки иобразования.
Необходимочетко определить отличительные признаки электронного учебника от печатного.
1) Каждыйпечатный учебник (на бумажном носителе) рассчитан на определенный исходныйуровень подготовки учащихся и предполагает конечный уровень обучения. По многимобщеобразовательным предметам имеются учебники обычные (базовые), повышеннойсложности, факультативные и др. Электронный учебник по конкретному учебномупредмету может содержать материал нескольких уровней сложности. При этом онбудет весь размещен на одном лазерном компакт-диске, содержать иллюстрации ианимацию к тексту, многовариантные задания для проверки знаний в интерактивномрежиме для каждого уровня.
2)Наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в печатном. Так вучебнике по географии России на бумажном носителе обычно представлено около 50иллюстраций. В новом мультимедийном учебнике по этому же курсу имеется около800 слайдов. Наглядность обеспечивается также использованием при созданииэлектронных учебников мультимедийных технологий: анимации, звуковогосопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п.
3)Электронный учебник обеспечивает многовариантность, многоуровневость иразнообразие проверочных заданий, тестов. Электронный учебник позволяет всезадания и тесты давать в интерактивном и обучающем режиме. При неверном ответеможно давать верный ответ с разъяснениями и комментариями.
4) Многие электронныеучебники являются по своей структуре открытыми системами. Их можно дополнять,корректировать, модифицировать в процессе эксплуатации.
5) Дляобеспечения многофункциональности при использовании и в зависимости от целейразработки электронные учебники могут иметь различную структуру. Например, дляиспользования на уроках можно создавать электронный учебник, поддерживающий учебнуюпрограмму по конкретному предмету и учебный материал подавать согласноимеющемуся тематическому планированию. Можно разрабатывать электронный учебникибез привязки к тематическому планированию, а просто следуя учебному плану поконкретному курсу. Можно создавать электронные учебники по принципувертикального изучения учебного материала. Так, например, функции и графикиизучаются в школе с 7 по 10 классы. На бумажных носителях имеется четыреучебника для соответствующих классов, в каждом из которых имеется наряду сдругими темами и учебный материал по функциям и графикам. Электронный учебникможет объединить весь изучаемый материал по этой теме с 7 по 10 классы. ТакойЭУ можно использовать и для самостоятельных занятий, для подготовки к сдачеэкзаменов, на уроках.
Оценка качества создаваемых ииспользуемых в образовательном процессе электронных мультимедийных учебников ипособий на сегодняшний день является очень актуальным, так как единогонаучно-методического обеспечения и стандартов в данной области не существует,что отрицательно сказывается на качестве программного обеспечения учебногоназначения, существующего на современном рынке программного обеспечения. В тоже время они вызывают к себе повышенный интерес как к современномунаучно-методическому обеспечению учебного процесса и способу самообразования.
Таким образом, в данной работе объектомисследования являются автоматизированные обучающие системы. А сам процессусвоения учебного материала учащимися выступает предметом исследования.
Всоответствии с требованиями к автоматизированным обучающим системам, таким какналичие обучающей части, возможность корректировки и дополнения материала,наличие части для самопроверки, а также в соответствии с особенностями усвоенияучебного материала учащимися, формируется цель – разработать программноеобеспечение электронного интерактивного учебника.
Дляреализации цели необходимо выполнить ряд задач:
1)Разработать требования к программному обеспечению
2)Разработать программное приложение
3)Разработать учебный материал
4)Разработать тестовую информацию
5)Разработать выходную таблицу результатов
1. Программное обеспечение электронного учебника
1.1 Современный электронный учебник
В соответствии с Инструкцией Минобразования, электронноеиздание представляет собой совокупность текстовой, графической, речевой,музыкальной, видео-, фото- и другой информации, а также печатной документациипользователя. Электронное учебное пособие может быть выполнено на любомэлектронном носителе или размещено в локальной или глобальной компьютернойсети. В зависимости от содержания, объема и полноты представления учебногоматериала электронные учебные издания делятся на электронные учебники,электронные учебные пособия, электронные задачники, электронные практикумы ит.д.
Определение электронного учебника приводится в Приложении 2 кприказу № 1646 Минобразования России: “Электронный учебник – основноеэлектронное учебное издание, созданное на высоком научном и методическомуровне, полностью соответствующее составляющей дисциплины Государственногообразовательного стандарта специальностей и направлений, определяемоедидактическими единицами стандарта и программой”.
Современный электронный учебник – это целостная дидактическаясистема, основанная на использовании компьютерных технологий и средствИнтернет, ставящая целью обеспечить обучение студентов по индивидуальным иоптимальным учебным программам с управлением процессом обучения.
Выделим следующие критерии, позволяющие оценить степеньпрогресса электронных учебников в сравнении с традиционными методами обучения:
- формыпредставления учебной информации:
- способынавигации и поиска;
- методыконтроля знаний;
- организацияобратной связи с преподавателем.
- Сформулируемпринципы разработки современных электронных учебников:
- представлениеинформации с использованием всего спектра мультимедиа-данных: текста, графики,аудио, видео, анимации;
- развитыевозможности поиска и навигации в сочетании с обширной информационно-справочнойинформацией;
- объективнаяи всесторонняя система контроля знаний;
- возможностиинтерактивной связи ученика и преподавателя с использованием сетевыхтехнологий.
Отличия электронного учебника от традиционных курсовобучения:
1. специфическаясистема управления процессом обучения, включающая средства нелинейногоструктурирования и оптимизации учебного материала, средства диагностики икоррекции знаний, разветвленную сеть обратной связи и т.п.;
2. словесныеметоды, позволяющие значительно ускорить познавательные процессы;
3. графическиесредства, обеспечивающие процессу обучения высокий уровень наглядности;
4. средствамультимедиа, позволяющие организовать лабораторный практикум.
Электронный учебник позволяет решать следующие основныезадачи:
- получатьсведения об учебной программе и тематическом плане учебной дисциплины,последовательности занятий и логике изучения тем;
- индивидуальнопросматривать, изучать или повторять учебный, методический и информационно-справочныйматериал;
- нагляднопредставлять на дисплее компьютера весь дидактический материл и наглядныепособия (схемы, рисунки, таблицы, графики, текст и т.д.);
- осуществлятьсамоконтроль (с автоматизированным выставлением оценок) усвоения содержанияучебных тем;
- получатьинформацию о рекомендованной учебной, научной и методической литературе;
- распечатыватьобразцы планов проведения и методические разработки по всем темам и видамзанятий;
- размножатьраздаточные материалы (планы, таблицы, задания и т.д.) необходимые дляпроведения занятий со слушателями;
- получатьметодические рекомендации по проведению тех или иных форм учебных занятий(частные методики);
- узнаватьсведения о некоторых технологиях, применяемых в информационной деятельности идругие сведения.
Конечно, здесь перечислены не все задачи, которые составлялибы необходимый и достаточный уровень для электронного учебника, но эти являютсянаиболее актуальными.
Достоинства и недостатки электронного учебника
ЭУ, являясь гипертекстовым документом, сталкиваетпользователей и создателей с рядом следующих сложностей:
- Желательнопредусмотреть возможность работы по локальной сети с учебником, возможностьразмещения его в сети Интернет.
- Защитасистемно-обучающей функции, чтобы случайные ошибки пользователей не менялисодержание учебника.
- Необходимостьужесточения требования к психолого-педагогическим аспектам, обратить вниманиена коммуникативные режимы.
Главным недостатком электронным учебников является — трудность чтения больших текстов с экрана компьютера, в результате чегоухудшается восприятие информации. Для решения этой проблемы во многих учебникахреализованы два режима обучения: текстовый и звуковой. Текстовый режим можноназвать усовершенствованным аналогом книги, а звуковой – аналогом хорошопроиллюстрированной лекции или учебного видеофильма. Оба режима являютсяразличными способами представления одного и того же материала
Выделяют еще целый ряд недостатков, которые приписываютэлектронному учебнику:
- необходимостьвладения определенной информационной культурой как студентами, так ипреподавателями;
- прииспользовании сетевых образовательных технологий необходимо наличие локальнойсети или доступа в сеть Интернет;
- необходимостьналичия сравнительно дорогостоящей компьютерной техники или возможность доступак современному персональному компьютеру каждого члена общества, желающегополучить образование;
- отсутствиев большинстве случаев концепции, которая лежит в основе издания электронногоучебника или иного пособия;
- мультимедийныесредства, используемые в большом количестве при создании электронных учебников,часто являются избыточными.
Несмотря на такое обилие недостатков, электронный учебникимеет большое количество преимуществ.
Достоинства электронного учебника:
- Повышаетсяпроизводительность труда преподавателя.
- Работас электронными учебниками активизирует самостоятельное мышление студентов.
- Индивидуальныйтемп обучения. Под этим подразумевается не только «индивидуализация» повремени, так как обучение при классно-урочной системе подчинено жесткимвременным рамкам, но и вариантность развернутости учебного материала, учет типапамяти, темперамента и мышления учащегося.
- Режимэлектронных конференций позволяет эффективно производить чтение проблемныхлекций.
- Электронныйучебник восприимчив к новой информации, оперативно можно вводить нововведения,связанные с реформированием общественно-политической, экономической жизнью.
- Обеспечениекаждого студента несколькими альтернативными учебниками по каждому курсу,включая зарубежные источники.
- Существенноеповышение эффективности обучения за счет использования информационныхтехнологий.
- Осуществлениеширокого контроля учебной деятельности, в том числе и самостоятельной работыобучающихся.
- Приобщениек использованию современных информационных технологий как обучающихся, так ипреподавателей.
- Использованиемультимедийных возможностей, позволяющее сделать содержание более наглядным,понятным.
- Возможностьснабдить учебный материал динамическими рисунками, использование которыхпозволяет студенту экспериментировать, рассматривать изучаемое явление с разныхсторон.
- Возможностьмоделировать.
- Возможностьбыстро и эффективно тестировать или как-нибудь иначе проверять знаниястудентов.
- Возможностьорганизовывать самостоятельную работу студентов, давать подсказки, справки имногое другое.
- Использованиегипертекстовых ссылок, позволяющее мгновенно отыскать нужное понятие, всчитанные доли секунды «перелистать» многие страницы изучаемого текста.
- Пожалуй,одно из самых главных достоинств – возможность организовывать виртуальнуюлабораторную работу, которую по тем или иным причинам невозможно провести вреальной обстановке.
Электронный учебник аккумулирует в себе все основныедидактические, методические, научные и информационно-справочные материалы,необходимые преподавателям для подготовки и проведения всех видов и формзанятий, а так же слушателям для самостоятельного изучения учебных тем илиподготовки к занятиям, проводимым под руководством преподавателя, и получениядополнительных информационно-справочных сведений по учебной дисциплине. Крометого, он предоставляет возможность слушателям качественно решать задачисамоконтроля усвоения материалов по учебной дисциплине, а преподавателям — объективно осуществлять текущий и итоговый контроль за успеваемостью студентов.Таким образом, существует большое количествопреимуществ электронного учебника над печатным, поэтому проблема созданиякачественного электронного учебника является актуальной в настоящее время проблемой.На сегодняшний день создано достаточно большое количество электронных обучающихпособий, лидерами в этой области являются производители “Физикон”, КиМ, 1С,“Кирилл и Мефодий”, TeachPro. Если говорить о конкретных учебниках, то стоитотметить книгу Платонова Ю.М., Уткина Ю.Г., Иванова М.И. “электронныйэкзаменатор у вас дома. Информатика”[10]. Авторы учебника в своей книгепопытались создать пособие, которое даст читателю общее представление обустройстве персонального компьютера, о работе с ним и некоторыми программами,а, кроме того, создать систему, позволяющую осуществлять самоконтроль знаний попройденным темам. К сожалению их работу никак нельзя назвать идеаломэлектронного интерактивного пособия — в книге присутствует большое количествофактических ошибок, да и сам электронный экзаменатор имеет ряд недостатков.
Так жеследует сказать об On-line пособии Батищева П.С. — электронный учебник по курсу“информатика” и тесты по курсу “информатика”[1]. Учебник предназначен дляобучения в сети Internet. Учебник входит в состав учебно-методическогокомплекса по предмету “Информатика”, тесты предназначены для проведенияаудиторных занятий и самостоятельного обучения. Они дополняют электронныйучебник, обеспечивая наилучшее усвоение материала.
Информатика для вас.Электронный учебник[4] — содержание учебника соответствует всем разделамрекомендованной министерством образования РФ примерной программы дисциплиныинформатика. В учебнике рассматриваются вопросы аппаратного и прикладногопрограммного обеспечения компьютера, применения информационных ителекоммуникационных технологий, приводится изложение учебного и практическогоматериала по алгоритмизации и программированию на языке Турбо Паскаль. Этомуучебнику не хватает части, которая осуществляла бы контроль знаний обучаемого,да и вообще это электронное пособие не сильно отличается от обычного печатногоучебника, который просто перевели в электронную форму.
Два CD «Уроки на дом»для 11-го класса включают в себя алгебру, геометрию, физику, химию, русскийязык, английский, немецкий.
Курсы «Открытая Физика2.5», «Открытая Химия 2.5», «Открытая астрономия 2.5» могут быть использованыпри самостоятельной подготовке, в том числе и к поступлению в вуз. Этиэлектронные учебники содержат много интересной и полезной информации,справочные таблицы, приводится подробный разбор типовых задач, представленаобширная база для самостоятельного решения и контрольных вопросов.
Электронные развивающиеи обучающие игры: «Башня знаний», «В поисках Немо» и другие. В общем, какутверждают производители электронных пособий, эксперименты показали, чтосистемное использование компьютерных обучающих программ гарантированно повышаетоценки в школе. Пока же вопрос: «Заменит ли в ближайшем будущем электронныйучебник бумажный?» – остается открытым. Хотя сейчас аргументов «за» гораздо,больше нежели «против» электронных учебников. Они дольше хранятся, компактны,система настраивается на конкретного ученика, у них более наглядная визуальнаяи аудиоинформация. С другой стороны, долго работать с компьютером не такбезопасно, как с книгой.
На вопрос насколькоприменение электронных учебников перспективно, ответил начальник управленияобразования г. Волжского Александра Резникова:
– Учащемуся,безусловно, необходимо осваивать компьютерные технологии, он обязан уметьработать с различными источниками информации, в том числе, с Интернетом. У насвсе школьные компьютеры рассчитаны на подключение к глобальной электроннойсети. В 2004 году наши школы получили большой комплект медиатеки вместе скомпьютерным оборудованием. И они продолжают приобретать новые лицензионныеучебные программы. Единственная трудность в том, что эти программы предполагаютналичие компьютеров в учебном классе. Скажем, учитель химии, имея компьютер,может показать программу в ходе урока. У нас в школах, к сожалению, есть толькокомпьютерные классы, в учебных классах компьютеров практически нет. Поэтомуобучающую электронную программу можно использовать в двух ракурсах:самоподготовка ученика, когда он берет ее в библиотеке и работает, иинтегрированные уроки – информатика-физика, информатика-химия. И мыкомпьютеризируем школьные библиотеки, а электронные обучающие программыприменяют в школах №№ 30, 32, гимназии.
Вместе с тем, убежден,должна быть обоюдная компьютерная культура ученика, педагога и библиотекаря.Учителя и библиотекари школ в прошлом году проходили интенсивные курсыкомпьютерной грамотности. Два года назад полная компьютеризация волжских школсчиталась несбыточной мечтой. Теперь это реальность. И все же пока электронныеучебники – это вспомогательные инструменты, которые могут быть, а могут и небыть.
Актуальность исследования вопросов,связанных с использованием в образовательном процессе программных средствобучения, обусловлена процессами компьютеризации и информатизации, которыесейчас происходят в нашей стране. Динамичное развитие коммуникационных связей,современные методы передачи, обработки и хранения информации не могли остатьсяв стороне от образовательного процесса. Поэтому в настоящее время все болееширокое распространение получают новые методы получения и передачи знаний, вчастности использование электронных учебников, научно-методических пособий,систем автоматизированного контроля и т.д.
В настоящее время можно видеть большоеколичество различной программной продукции, претендующей называтьсяэлектронными учебниками. Чаще всего это различные программы, призванные помочьучителю при подготовке к предмету (Живая Геометрия (Geometer's SketchPad)),ученику — решать задачи определенного типа или подготовиться к экзамену(TeachPro Решебник по Математике, UMS 1.2 Универсальный математический решатель(UMS)). Были проведены анализ и систематизация электронных учебников и пособийнекоторых фирм, получивших наибольшее распространение на рынке программногообеспечения, с учетом ряда характеристик. Среди основных были выделеныследующие характеристики: удобная навигация, система помощи, объем текстового играфического материала, использование аудио- и видеофрагментов, личныенастройки пользователя, интерактивность, использование компьютерногомоделирования, организация контроля знаний, выбор уровня сложности материала,глоссарий, система поиска, возможность модификации учителем теоретическогоблока и блока контроля и другие.
Выявлен обобщенный показатель,характеризующий качество разработанного программного средства, что позволилопредложить подход к анализу и выбору электронных научно-методических материаловдля организации учебного процесса. Проведенный анализ показал, что наиболееудовлетворяют выбранному ряду характеристик электронные учебники компаний«Физикон» и «1С».
Для проведения экспериментальногозанятия был выбран учебник фирмы «Физикон» и системаавтоматизированного тестирования АИССТ, разработанная в ОГУ (авторы В.А.Красильникова, И. Р. Мубассаров). Как показал эксперимент, использованиеэлектронных учебников и пособий в условиях комплексного применения традиционныхи инновационных форм организации учебного процесса повышает мотивацию учащихся,вызывает интерес к предмету. Кроме того, в процессе компьютеризации образованияпроисходит переструктурирование программ учебных предметов (курсов), интеграциянекоторых тем или самих учебных предметов, что приводит к изменению структуры исодержания учебного материала.
Использование дидактических возможностейсовременного компьютера развивает образное и пространственное мышление, даетвозможность в динамике рассмотреть процессы, исследование которых требуетдорогостоящего оборудования или опасно для жизни. Однако, анализ существующихпрограммных средств на рынке современного ПО показал, что не все производителиэффективно используют возможности современных компьютеров. Таким образом,технология разработки электронных учебников, пособий, энциклопедий и т.д. неуспевает за развитием современных информационных технологий, что не может несказываться на качестве электронных программных средств. Кроме того, такойпроцесс как разработка электронных научно-методических материалов не под силуодному человеку. Необходимо, чтобы в процессе разработки электронныхучебно-методических пособий участвовали специалисты разного профиля: педагоги,психологи, программисты, дизайнеры.
Для того, чтобы разработать качественноеэлектронное пособие, необходимо учитывать закономерности процесса обучения имаксимально использовать дидактические возможности компьютера и современныхинформационных технологий, позволяющих эффективно использовать в учебномпроцессе различную текстовую, аудио- и видео- информацию, а также мультимедиа исетевые технологии.
«Просвещение-Медиа»- одно из структурных подразделений издательства «Просвещение» — разработала мультимедийную учебную продукцию, электронные учебники, которые ссентября предполагается ввести в 100 начальных школах страны, включая 12московских школ, по предметам история и естествознание.
БорисГершуни, директор «Просвещение-Медиа», сказал в интервью: «Этопопытка привести обычный учебник в электронный формат».
ПрограммаМинобразования РФ по компьютеризации общеобразовательной школы и покупкаучебного продукта на электронных носителях побудили издательство«Просвещение» заняться подготовкой этого продукта.
Борис Гершуниотметил, что между «Просвещение-Медиа» и Минобразованием РФ нетдоговорных отношений, и компания продает электронные учебники напрямую в школы.Однако Министерство объявило тендер, в котором компания принимает участие какразработчик «электронного учебного продукта».
Б. Гершунисказал, что в сентябре уже можно будет приобрести электронные учебники похимии, физике, и истории. Что касается учебников по биологии, географии иматематике, то они находятся в процессе подготовки.«Просвещение-Медиа» затратило на этот проект сумму 180 000 долларов,а каждый учебник обошелся в 50 000 долларов.
ПродукцияPSoft “экзаменатор”
«Экзаменатор»- это программа для обучения и проведения экзаменов, контрольных и тестовыхработ в любых учебных заведениях. Программа имеет возможность заполненияданными по любым изучаемым предметам. В качестве вопроса может использоватьсятекст и/или графическое изображение (например, если нужно изобразить сложныеформулы или схемы). Количество тестов и вопросов в тесте не ограничено.
Программуможно использовать не только в учебных заведениях, но и для проведенияквалификационных испытаний внутри фирм и предприятий, и даже в домашнихусловиях для проверки знаний собственного ребенка! Программа проста виспользовании и имеет дружественный интерфейс. Для самых «дотошных»имеется подсистема помощи с самой подробной информацией.
«Экзаменатор»может использоваться для проведения тестирования в компьютерных классах сиспользованием локальной сети. При этом преподаватель со своего рабочего местаможет управлять процессом тестирования и видеть его результаты. В программеведется база данных учащихся и их результатов, формируются различные отчеты.
«Экзаменатор»состоит из двух частей: программы тестирования и программы преподавателя. Этипрограммы могут находиться на одном компьютере или на разных компьютерах влокальной сети. Запустить программу преподавателя может только человек, которыйзнает пароль преподавателя.1.2 Обзор средств создания обучающих программ иформирование требований к учебнику
В настоящее время создано довольно большое количествоавтоматизированных обучающих систем и средств их создания. По видупредставления учебного материала их можно разделить на три основных вида — ввиде простого, мультимедийного или гипертекстового документов. 1.2.1 Системы на основе линейного текста
Представление материала в виде обычных документов, то естьлинейного текста, подразумевает наличие некоторого текстового материала,разбитого на темы и страницы, может быть, содержащего некоторые рисунки.Ознакомление обучаемого с данным текстом идет в заранее определеннойпоследовательности, которую он не может изменить. В лучшем случае подобная системапредлагает вернуться на шаг назад или начать обучение с самого начала.
Системы с подобной организацией данных обычно не предполагаюткаких-либо тестовых программ, а если таковые имеются, то все на что ониспособны, это вернуть обучаемого к предыдущей пройденной теме или выставить емуоценку за прочитанный материал. Именно прочитанный, а не изученный.
Как видно из вышеизложенного, системы подобного типа мало подходятдля реализации сколько-нибудь серьезных задач обучения. 1.2.2 Системы на основе гипертекста
Третьей разновидностью обучающих систем являются гипертекстовыесистемы обучения.
Гипертекст как подход к управлению информацией отличается отдругих подходов (например, СУБД) тем, что основной вид деятельности пользователяпри работе с ним состоит не столько в поиске нужной информации, сколько вознакомлении с определенным предметом посредством просмотра ряда информационныхфрагментов, связанных между собой по смыслу. Ознакомление осуществляется вопределенной последовательности, обусловленной целями пользователя. Возможностьварьирования последовательности ознакомления с содержанием гипертекста, вотличие от линейного текста, осуществляется за счет разбиения информации нафрагменты (темы) и установления между ними связей, как правило, позволяющихпользователю перейти от изучаемой в текущий момент темы к одной из несколькихсвязанных с ней тем. Очевидно, что большей гибкостью в смысле удовлетворенияразличных целей пользователей обладает гипертекст с большим количеством связеймежду темами.
Рассмотримнекоторые средства создания гипертекстовых систем.Справочная система ОС Windows
Один из подходов состоит в создании структурыданных на основе справочной системы Windows. Этот подход имеет несколько очевидныхплюсов, главный из которых — уже реализованная навигационная система,включающая в себя систему поиска по ключевым словам, автоматическое созданиеглоссария, возможность вывода документов на печать. Файлы справочной системымогут содержать как форматированный текст, так и графику, и анимацию. Однако,создание таких файлов требует специального программного обеспечения, с помощьюкоторого производится процесс компиляции, сами файлы справки не могут батьизменены «на лету» – для этого требуется компилятор. Файлы справки немогут содержать программных элементов, справочная система не содержиткакого-либо внутреннего языка для их создания. Но, взамен этого, существуетсредство, с помощью которого мы можем запускать исполняемые файлы, находящиесяна жестком диске локального компьютера. Присутствует также некотораяразъединенность текстового материала и обучающих (или тестирующих) программ.
Самым жеглавным минусом использования справочной системы Windows является невозможностьее модификации, невозможность изменения интерфейса. Окно просмотра учебникаявляется встроенным в операционную систему объектом и возможности внестиизменения в его навигационный механизм не предоставлено. Пакет ГиперМетод
Системаразработки Пакет ГиперМетод – инструмент для создания электронных каталогов,учебников и рекламных изданий на CD-дисках, систем помощи и публикаций вInternet, а также других мультимедиа приложений и электронных изданий.
ГиперМетодпозволяет создавать красивые и сложные мультимедиа приложения, отвечающие самымсовременным стандартам, объединяя в одно целое звук, видео, рисунки, анимацию,текст и гипертекст.
С помощьюэтого пакета сделаны профессиональные мультимедиа продукты: образовательнаяэнциклопедия «Русский музей. Живопись», справочник «Российскийсофт», диск «Ваша собака», мультимедиа учебник «Социальнаякомпетентность», а также множество других электронных изданий, каталоговпродукции, информационных систем.
Стандартныйвариант пакета содержит всего два модуля — Монтажный Стол, предназначенный дляобщего дизайна и просмотра приложения и программу просмотра, представляющуюсобой тот же монтажный стол без элементов редактирования.
Профессиональныйвариант пакета дополнен следующими модулями:
- ассистентпо связям — создает гипертекстовые связи автоматически по заданнымразработчиком правилам;
- ассистентпо текстам — автоматически генерирует гипертексты из больших текстов;
- ассистентпо структуре — помогает проверять структуру разрабатываемого приложения;
- ассистентпо установке — автоматически создает дистрибутив мультимедиа CD ROM приложения.
Как видно извышеизложенного, данный пакет более ориентирован на разработкумультимедиа-приложений, и не является специализированным средство для созданияобучающих систем. Хотя в нем присутствуют некоторые возможности, которыенеобходимы при разработке обучающих систем, например, возможность анализаструктуры, автоматическое генерирование гипертекстов и связей, но отсутствиетаких вещей, как возможность вставки тестирующих программ и анализ ихрезультатов делают эту систему непригодной для разработки качественнойобучающей системы./> 1.2.3 Мультимедийные обучающие системы
Мультимедийные обучающие системы позволяют гармонично объединитьлекцию с демонстрацией учебного материала, практикум в виде компьютерногоимитатора, тестирующую систему и все дополнительные материалы в единоминтерактивном компьютерном учебнике. Мультимедийный учебник не просторазгружает преподавателя от каждодневных рутинных функций, но значительноповышает интерес обучаемых к предмету, ускоряет обучение и обеспечивает лучшееусвоение знаний. Но мультимедийные системы обучения требуют соответствующейаппаратной поддержки, занимают большие объемы памяти, что несколько ограничиваетобласть их применения.
Комплексныемультимедийные обучающие системы.
Анализиспользования компьютерных учебных курсов и тренажерных систем показал, чтонаиболее полной и результативной формой обучения являются комплексные обучающиесистемы — учебно-справочная плюс тренажерная.
Назначениекомплексной обучающей системы следующее:
— обучение полному объему знаний о назначении, устройстве и работе сложныхтехнологических объектов (СТО);
— обучение управлению со штатных средств системы управления СТО в условияхдействия возмущающих воздействий;
— обучение управлению СТО при возникновении нештатных ситуаций;
— обеспечение устойчивых знаний и навыков;
— выработка необходимой реакции на возмущения разного рода;
— обеспечение оптимального взаимодействия инструктора и обучаемых.
Созданиеучебно-справочной системы осуществляется по следующей схеме:
1.Определяется область знаний.
2.Создается сценарий.
3.Осуществляется сбор материалов по сценарию.
4.Верстка — интеграция текстовой и иллюстрированной информации
5.Создание и верстка интерактивной анимации.
6.Интеграция готовой учебно-справочной системы, которая должна обеспечитьзаданную полноту представления материала (текстового и иллюстративного) поданной предметной области.
Работаучебно-справочной системы организована на основе мультимедийных технологий. Этитехнологии обеспечивают: заданную полноту представления материала; свободныйвыбор направления изучения за счет гибкого гипертекста; представлениетекстового и иллюстративного материала; представление видеофильмов, поясняющихустройство сложных технологических объектов и их работу; анимационноепредставление иллюстративного материала, обеспечивающее возможностьинтерактивного взаимодействия обучаемого с изучаемым курсом; звуковоесопровождение изучаемого материала; вывод на печать заданных фрагментов курсадля углубленного самостоятельного изучения, тестирование знаний в режимахсамообучения и экзамена.
Учебно-справочнаясистема может служить справочным пособием при практической деятельностиобучаемого.
Полнаяотработка понятийных логических и моторных навыков работы с СТО производится врежиме использования следующих математических и компьютерных моделей:математическая модель СТО, компьютерные анимационные модели штатных пультов,клавиатур контроля и управления, математические модели возникновения сложныхнештатных ситуаций, модели штатных алгоритмов управления СТО.
Совокупностьэтих моделей образует тренажерную систему СТО.
Приобучении в режиме с математическими и компьютерными моделями обучаемый обладаетследующими возможностями: проследить работу СТО в штатном режиме и изменения вего работе при изменении технологических режимов; проконтролировать работусистемы управления СТО по отработке возмущений; выбрать и реализовать с помощьюкомпьютерных моделей штатных средств управления нужный режим работы СТО;проследить работу СТО при действии нештатных ситуаций; ликвидировать нештатныеситуации, соблюдая заданный порядок действий; убедиться в правильностивыполненных действий через регистрацию действий обучаемого и сравнения их сэталонными; получать оценку действий со стороны инструктора.
Комплекснаяобучающая система может быть использована: как учебно-справочная система вучебных заведениях и на предприятиях для получения необходимых навыковуправления технологиями любой сложности; как собственно тренажерная система — для выработки устойчивых логических и моторных навыков управления сложнымитехнологиями (космонавтика, АЭС, тепловые электростанции, нефтехимия и т.д.)1.2.4 Формулирование требований к учебнику
Подводя итогвсему вышесказанному, можно отметить отсутствие или недостаточную развитость вовсех рассмотренных системах некоторых средств, весьма важных и полезных дляразработчиков и пользователей автоматизированной обучающей системы. Можносформулировать список возможностей, которые должны быть в автоматизированнойобучающей системе.
- Организацияобучения разного уровня — от начального знакомства до подробного усвоенияматериала.
- Возможностьсамостоятельной проверки знаний с помощью интегрированной системы тестирования.
- Возможностькорректировать содержание учебника, возможность дополнять.
- Удобствоконтроля за успеваемостью обучающихся со стороны преподавателя.
Вданном проекте реализованы эти и другие возможности в соответствии стребованиями к автоматизированным обучающим системам
1.3Выбор инструментов реализации
1.3.1Язык программирования
Длясоздания простого электронного учебника на основе линейного текста нетнеобходимости прибегать к сложным языкам программирования. Для создания такогоучебника, который просто будет содержать в себе материал обычного печатногоучебника, переведенный в электронный вид с наличием некоторых ссылок достаточнопростого HTML-языка. Но для создания полноценного электронного интерактивногоучебника с обучающей, экзаменационной частью, с базой результатов тестированияобучающихся следует использовать нечто более удобное, чем язык разметкигипертекста. Наиболее удобным инструментом для написания самого программногообеспечения электронного учебника является визуальный язык программирования. Внастоящее время существует достаточно большое количество визуальных языковтаких, как C++, Visual Basic 6.0, Delphi 7.0, C#.
C++ и C#
С++ внастоящее время считается одним из господствующих языков, используемых дляразработки коммерческих программных продуктов. В последние годы это господствослегка поколебалось вследствие аналогичных претензий со стороны такого языкапрограммирования, как Java, но маятник общественного мнения качнулся в другуюсторону, и многие программисты, которые бросили С++ ради Jаvа, в последнеевремя поспешили вернуться к своей прежней привязанности. В любом случае эти дваязыка настолько похожи, что, изучив один из них, вы автоматически осваиваете90% другого.
С# — этоязык, разработанный Мiсгоsоft для сетевой платформы. По существу С# являетсяразновидностью С++, и несмотря на ряд принципиальных отличий, языки С# и С++совпадают примерно на 90%. Вероятно, пройдет немало времени, прежде чем язык С#составит серьезную конкуренцию языку С++; но даже если это и произойдет, тознание языка С++ окажется существенным преимуществом.
С++ являетсяязыком программирования общего назначения. Естественная для него областьприменения — системное программирование, понимаемое в широком смысле этогослова. Кроме того, С++ успешно используется во многих областях приложения,далеко выходящих за указанные рамки. Реализации С++ теперь есть на всехмашинах, начиная с самых скромных микрокомпьютеров — до самых большихсупер-ЭВМ, и практически для всех операционных систем
Достоинстваязыка C++
- Масштабируемость.На языке C++ разрабатывают программы для самых различных платформ и систем;
- Возможностьработы на низком уровне с памятью, адресами, портами. Что, при неосторожномиспользовании, может легко превратиться в недостаток;
- C++имеет мощный препроцессор, унаследованный от C. Но, как и любой другой мощныйинструмент, требует осторожного использования;
- Возможностьсоздания обобщенных алгоритмов для разных типов данных, их специализация, ивычисления на этапе компиляции, используя шаблоны.
/>Недостатки языка C++
- Подключениеинтерфейса внешнего модуля через препроцессорную вставку заголовочного файла(#include) серьезно замедляет компиляцию, при подключении большого количествамодулей. Для устранения этого недостатка, многие компиляторы реализуют механизмпрекомпиляции заголовочных файлов Precompiled Headers;
- Недостатокинформации о типах данных во время компиляции;
- ЯзыкC++ является сложным для изучения и для компиляции;
- Некоторыепреобразования типов неинтуитивны. В частности, операция над беззнаковым изнаковым числами выдаёт беззнаковый результат.
VisualBasic 6.0
VisualBasic уже давно стал одним из наиболее популярных инструментов дляразработчиков программного обеспечения. И сейчас уже подзабылись былые жаркиедискуссии о его достоинствах и недостатках, когда профессионалы решали,принимать на вооружение этот инструмент или нет. Отметим лишь, что критика вадрес VB велась (и продолжает вестись) с позиций пользователей других средствMicrosoft (VC++, Visual и пр.), других языковых систем (Java, Pascal) и,наконец, конкурирующих систем класса RAD, в первую очередь Delphi.
Достоинстваязыка VB 6.0
- VisualBasicвыгодно отличается от других языков программирования своей простотой инаглядностью;
- VisualBasicдинамично развивающийся язык;
- VisualBasicвстроен в программы семейства Microsoft Office. С его помощью можно управлятьэтими программами из других программ.
Недостаткиязыка VB 6.0
- значительноечисло ошибок в новой технологии работы с базами данных ActiveX Data Objects;
- неудовлетворительныйобъем и качество (ошибки, неудачная система ссылок и пр.) встроенной справочнойсистемы;
- слишкомбыстро растущие требования к аппаратным средствам и отсутствие прогресса впроизводительности;
- минимальныеулучшения в самом языке и явно недостаточный прогресс вобъектно-ориентированном программировании;
Delphi 7.0
Как известноDelphi это потомок Pascal, а именно в основе Delphi лежит объектно –ориентированное программирование на языке Pascal.
Одним изаргументов против Delphi является сравнительно большой размероткомпилированного кода, т.е. исполняемого файла, но иногда этот недостаток можетявиться достоинством Delphi, а именно, такой большой размер файла определяетего независимость от операционной системы, точнее от библиотек, модулей и томуподобному. По сравнению с Borland C++ Builder размер exe-файла получаемого наDelphi не так уж велик и к тому же можно дать гарантию, что этот исполняемыйфайл будет работать на любом компьютере (под Windows), а вот за C++ Builderнельзя поручиться. История знает большое количество случаев, когда программа,написанная на C++ при тестировании на одном компьютере (на том, где программабыла написана) работала, а при установке на другой компьютер программа неработала по причине отсутствия DLL библиотеки. Так же не может быть уверенностив работе программы, написанной на Visual Basic. Что же касается функциональностии возможностей, то здесь Delphi вполне может поспорить с C++ Builder и уж темболее с Visual Basic, к тому же сам язык, более информативен и удобен дляпонимания и чтения.
Также к достоинствам Delphi 7.0 относятся:
-Быстротаразработки приложения
-Высокаяпроизводительность разработанного приложения
-Hизкиетребования разработанного приложения к ресурсам компьютера
-Hаращиваемостьза счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi
-Удачнаяпроработка иерархии объектов
Этии другие достоинства Delphi решают выбор языка программирования, программныйпродукт создан с использованием средств Delphi 7.0.
1.3.2Текстовый редактор
Присоздании электронного учебника неоднократно приходится прибегать к помощитекстового редактора, как на этапе разработке материала, так и на этапесоздания тестовой части.Существует большое количество тестовыхредакторов: MS Office Word, Word Pad,Angel Writer, Cool Editor 4.1, NoteRepad 1.93, TextMaker 7.0 и другие.MS Office WordMS Word — это мощный текстовый редактор, чащевсего используемый для создания писем, деловой документации и отчетов. Зная всевозможности программы, можно включать в перечень документов, создаваемых спомощью MS Word автоматически генерируемые письма, бланки и анкеты, обзоры, презентации,брошюры и многое другое.Word Pad
WordPad текстовый редактор, позволяющий создавать и редактировать достаточнодлинные тексты. В нем предусмотрена возможность работы уже с существующимифайлами, так и возможность создания новых текстов. Word Pad в состоянииоткрывать текстовые файлы различных форматов, а так же сохранять документы вэтих форматах. Для каждого из доступных форматов файлов можно задать свойсобственный режим переноса текста и указать управляющие элементы, которыедолжны присутствовать на экране. Редактор Word Pad не допускает параллельнуюработу с несколькими файлами: одновременно можно открыть только один файл.Содержимое открытого файла выводится в окне редактора. При этом в заголовкеокна редактора будет показано имя открытого файла. Имена четырех открытыхпоследними файлов выводятся в конце меню
AngelWriter
Быстрозагружаемый и быстро работающий текстовый редактор, обладающий приятным иинтуитивно понятным интерфейсом. Для облегчения и ускорения работы все командыпродублированы «горячими» клавишами. Обладает широкими возможностямипо редактированию текста в различных форматах (TXT, RTF, HTML), а также пооформлению документов — допусимио менять шрифты и цвет текста, вставлятьрисунки, работать с таблицами, использовать гиперссылки/Cool Editor 4.1Cool Editor 4 — мощнейший текстовый редактор для операционных систем симейства Windows.Поддерживается шифрация/дешифрация поалгоритмам BlowFish, Cast128, Cast256, Cool Editor, ElectroEdit и другималгоритмам. Также есть возможность автоопределения кодировки, пакетного перекодирования,транслит, детранслит. Ещё в программе есть 24 подсветки синтаксиса. Программаподдерживает уникальную библиотеку QPasteLib2.0. Есть возможность проверки орфографии.NoteRepad 1.93NoteRepad — возможности редактора:— настройка сочетаний горячих клавиш для менюпрограммы— печать с сохранением RTF форматирования— автодетект кодировок KOI8-R, ISO, MAC, UTF-8,Unicode, DOS-конвертированеие HTML кода в простой текст; -конвертированеие форматированого текста (RTF)в HTML код с сохранением вида; -шифрование стойким криптоалгоритмом;-генерирование паролей неограниченной длины; TextMaker 7.0TextMaker — программа является текстовым редактором. Поддерживает форматирование текста,выравнивание, печать, поиск слов, сохранение и открытие файлов, проверкуорфографии.В 7-ой версии программа научилась сохранять вразные типы файлов, вставлять дату и время, появилось окно «Опции»,есть возможность задавать параметры по умолчанию. Изменен интерфейс программы,а именно добавлена панель с плоскими кнопками.
Основныефункции всех этих текстовых редакторов схожи, но несомненно, наибольшеераспространение получил текстовый редактор Microsoft Office Word, он и былвыбран редактором для создания материала электронного учебника.
1.3.3Архиватор
В данномпроекте программа-архиватор необходима для шифрования тестовых вопросов.
Cуществуетболее десятка программ-архиваторов, которые могут создавать архивы в форматеZIP. В свою очередь данные в формате ZIP могут быть сжаты различными методами:Deflate, Deflate64, BZip2. Метод Deflate имеет несколько реализаций с разнойскоростью и степенью сжатия (разница порядка 5%). С помощью этого методаархиватор 7-zip позволяет создавать архивы в формате ZIP и 7Z.
Обычноархиваторы могут создавать архивы в собственном эксклюзивном формате сиспользованием своих оригинальных методов. Например, архиватор RAR позволяетсоздавать архивы RAR. В формате архива и методах сжатия заключаются основныепреимущества того или иного архиватора.
В простейшемслучае архиватор позволяет только упаковать или распаковать один файл. Кромесобственно сжатия данных, современные архиваторы обеспечивают некоторыедополнительные функции. Можно выделить несколько основных:
- сжатиенекоторых файлов и целых директорий;
- созданиесамораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архивапрограмма-архиватор не требуется;
- изменениесодержимого архива;
- шифрованиесодержимого архива;
- информациядля восстановления архива при частичном повреждении и возможностьвосстановления поврежденных архивов;
- разбивкаархива на несколько частей или томов;
- консольнаяверсия программы для работы из командной строки;
- графическая(GUI) версия программы.
Стоитотметить, что, несмотря на формальное наличие, реализация каждой дополнительнойфункции может быть выполнена на совершенно разном уровне.
Кромеразличий в функциональности, можно разбить архиваторы на две группы:асимметричные и симметричные. Асимметричные архиваторы требуют для операциираспаковки значительно меньше времени и оперативной памяти, чем для операцииупаковки. Это позволяет быстро получать содержимое архива на маломощныхкомпьютерах. Симметричные архиваторы требуют для операций упаковки и распаковкиодинаковое время и объем оперативной памяти. Использование таких архиваторов нашироком парке компьютеров или для оперативного доступа к содержимому архиваограничено. Известный архиватор RAR в качестве основного используетасимметричный словарный метод сжатия, а для текстов может использовать симметричныйPPM-метод. Таким образом, распаковка архивов RAR, сжатых с максимальнойстепенью сжатия, может быть невозможна на компьютерах с ограниченным объемомоперативной памяти. Все или почти все передовые архиваторы с высокой степеньюсжатия являются симметричными.
Самымираспространенными архиватороми являются ZIP и RAR. По своей распространенностион значительно превосходит ближайших конкурентов. Следом идет ACE. В последниегоды встречается архиватор 7-zip. Другие архиваторы встречаются крайне редко.Исключение составляют некогда популярные ARJ и LHA. В данный момент они неактуальны из-за очень низкой степени сжатия.
Дляреализации целей проекта был выбран архиватор WinRar.
1.4Требования
1.4.1Аппаратное и программное обеспечение компьютера разработчика
Windows XP
Celeron – 1700 MHz
256 Mb RAM
SVGA-мониторс разрешением 1024*768
1.4.2Системные требования
Windows 2000/XP
Pentium II – 400 MHz
64 Mb RAM
SVGA-мониторс разрешением 800*600
1.5Модели
1.5.1Модель взаимодействия студента, АОС и преподавателя
/>
Студентприступает к работе, он начинает с изучения материала изучаемой главы. Объемучебного материала определяется спецификой изучаемой с помощью АОС дисциплины.Изучив теоретический материал, учащийся переходит к тестирующей части главы поизучаемой им теме. При тестировании учащийся может в случае неправильногоответа вернуться к теоретической части. Если набранный балл достаточно высок,то учащийся переходит к выполнению экзаменационной части по изучаемой главе.Результаты записываются в базу. В случае успешного выполнения экзаменационнойчасти, таблица результатов контролируется преподавателем, учащемусявыставляется соответствующая оценка.
1.5.2Общая модель обучения
/>
Обучениеначинается с авторизации. Если учащийся не зарегистрирован, то в базе создаетсязапись, в которую включены фамилия, группа и пароль учащегося. Программапроверяет файл Log.dat, если учащийся зарегистрирован и уже проходилтестирование, то он может перейти к тому месту, где он остановился – на тестеили на экзамене по главе N, либо приступить к изучению теоретического материала.Если студент приступает к выполнению тестовой части, то он может проверить своизнания по главе, с возможностью обращения к учебному материалу при неправильномответе. Если в результате теста учащийся получает балл ≥ 40, то онпереходит к выполнению экзаменационной части, к ней он может перейти ещенепосредственно вначале, если тестовая часть по данной главе уже была выполненаранее. Если же балл
1.5.3Модель тестирования
/>
Тестированиеначинается с проверки файла Log.dat. Если там обнаружены записи, то программаих загружает. Студент приступает к обучающему тестированию по последнейизученной им главе, если записей в Log.dat по данному учащемуся нет, то онасоздается и учащийся приступает к изучению материала первой главы. Послеизучения теоретической части учащийся переходит к обучающему тестированию. Вэтом режиме в случае неправильного ответа выдается сообщения и предлагаетсявернуться повторить материал, а после повторения вернуться к выполнению теста.Так продолжается до тех пор, пока учащийся не ответит на определенноеколичество вопросов по главе. Если в результате выполнения теста учащийсяполучает балл ≥ 40, то он переходит к выполнению экзаменационной части, кней он может перейти еще непосредственно вначале, если тестовая часть по даннойглаве уже была выполнена ранее. Если же балл
2.1Создание обучающей части
Обучающаячасть программы состоит из раздела “материал” и частично из раздела“тестирование”.
/>
Вразделе “материал” находится текстовое изложение пяти глав учебного материала.
Глава1 состоит из двух частей, в первой описываются основные понятия о представленииинформации в компьютере, а также о том на каких базовых принципах строится егоработа.
/>
Вовторой части изложена информация о представлении букв и цифр в персональномкомпьютере.
Вглаве 2 раздела материал описывается устройство микропроцессора ПК, а такжепредставлена ознакомительная информация по BIOS.
/>
Текстдля разделов находится в формате RTF и загружается в программу. (см.приложения, листинг 1) Для каждой главы существует свой RTF файл, названный всоответствии с номером главы.
Вглаве 3 происходит знакомство с важными особенностями включения и работыкомпьютера, а также дается подробная информация об операционных системах.
Глава4 посвящена стандартным утилитам Windows и работе в сети. Подробное описаниедается для каждой из утилит, поскольку многие начинающие пользователи послепокупки компьютера не имеют представления о том как пользоваться даже самымипростыми программами, даже теми, которые включены в стандартный набор программWindows, уже не говоря об установке программ извне и работе с ними. Поэтомуважно чтобы каждый пользователь, прошедший обучение по этому пособию имелзнания о том, как работать со стандартными утилитами Windows. Во второй частиглавы изложены основные понятия о работе в сети.
Глава5 целиком посвящена семейству программ Microsoft Office. Однако, подробноеописание дано лишь для Microsoft Office Word, поскольку умение работы с этимпрограммным продуктом стандартно необходимо для использования компьютера вобразовательных целях, остальные члены семейства Microsoft Office имеют гораздоболее специализированный характер. Поэтому о них рассказывается, что называетсяв двух словах.
/>
Навигацияпо главам осуществляется посредством простого нажатия левой кнопки мыши в полеслева от номера главы.
/>
Материал– это раздел, в котором в текстовой форме отображено содержание учебной программыкурса. Кроме раздела “материал” в обучающей часть входит раздел “тестирование”.
При выборе вглавном меню пункта “тестирование”, производится процесс авторизации.
/>
Впредложенной форме необходимо ввести свою фамилию и группу, а так же пароль.(см. приложения, листинг 2) Пароль необходим для того, чтобы результатамиодного конкретного студента не мог бы воспользоваться посторонний человек. Еслитест выполняется человек первый раз садится за тестирование и в базе нет егофамилии, группы и пароля, то появляется сообщение:
/>
При ответе“Да” программа автоматически создаст в таблице результатов запись с введеннымифамилией, группой и паролем.
Количествотестов соответствует количеству глав раздела “материал”, но тесты открываютсяпо мере их прохождения, нельзя не сдав первый тест перейти ко второму, крометого, даже пройдя тестирование по главе с результатами ≥ 40% правильныхответов, возможность перейти к тесту следующей главы появится только послепрохождения экзамена по данной главе (см. приложения, листинг 3).
/>
Такимобразом, тестирование проводится по ряду вопросов для конкретных глав. Вопросывыбираются из базы произвольно. При неправильном ответе программа выдаетсообщение:
/>
При нажатиина “повторить материал” программа переводит обучаемого в раздел “материал” нату главу, по которой проводится данное тестирование (см. приложения, листинг 4).После повторения материала обучаемый возвращается в режим тестирования. Он неимеет возможности ответить на последний заданный ему программой вопрос,поскольку тогда была бы велика вероятность, что студент сможет получить 100%правильных ответов даже с нулевыми знаниями, так как он просто-напросто будетнаходить в тексте правильный ответ на конкретный вопрос, отвечать правильно и врезультате не получать никаких знаний из курса.
В результатетестирования выдается сообщение с результатом, отрицательным – если вы набралименее 40% правильных ответов в таком случае следует заново повторить материал иснова приступить к тестированию; или положительным, если набрано 40% или болееправильных ответов:
/>
Тогда можносмело перейти к выполнению экзамена по данной главе.
Вэкзаменационную часть также входят вопросы по соответствующим главам учебника,однако здесь, в отличие от тестирования, нельзя вернуться в раздел “материал”для повторения. После прохождения экзамена снова выдается форма результата.Здесь, также как и при обучающем тестировании, для успешного завершениянеобходимо получить от 40% правильных ответов. В этом случае обучаемый получаетдоступ к тестированию по следующей главе.
/>
Соответственно,после удачного выполнения тестовой части главы 2, обучаемый получает доступ кэкзамену по главе 2, а после удачного выполнения экзамена по главе 2 онполучает доступ к тестированию главы 3 и так далее(см. приложения, листинг 5).
Послеуспешного выполнения последнего (пятого) экзаменационного теста выдаетсясообщение, в котором кроме информации о набранных баллах по последнему тесту,дается еще информация по итоговому баллу:
/>
Для тогочтобы просмотреть результаты прошедших какие-либо тесты студентов, необходимовыбрать “Результаты” в главном меню(см. приложения, листинг 6):
/>
При нажатиина “Результаты” появляется окно, в котором необходимо ввести пароль для входа.Знать пароль должен преподаватель.
/>
В случае,если информация о действующем пароле стала известна большему числу людей, чемнеобходимо, преподаватель может изменить пароль, для этого просто надо ввестидействующий пароль в графу “Пароль” и пароль, на который преподаватель хочетзаменить действующий в графу “Новый пароль”.
/>
Основнымназначением таблицы результатов, помимо вывода информации об успеваемостиконкретного учащегося, является контроль содержания учебного материала пособия,в результате которого может проводится коррекция. Сущность этого состоит в том,что уровень сложности каждого теста должен соответствовать уровню знаний,которые может получить студент по конкретной главе. К примеру, если из стачеловек в таблице результатов в тестировании по главе 3 десять человек имеютминимальное количество баллов, а остальные девяносто имеют хорошие и отличныерезультаты, то это говорит лишь о том, что те десять человек плохо усвоилиучебный материал. А если из ста человек, девяносто имели в тестах во всехглавах кроме третьей хорошие и отличные результаты, а в третьей у большинстваиз них результаты ниже среднего, то это говорит о том, что материал, изложенныйв главе 3 либо непонятно изложен, либо мало соответствует тестовым заданиям поэтой главе.
/>
2.2 Подготовкатестового материала
Тестовыйматериал создан на основе той информации, которая содержится в главах учебникав разделе ”материал”. Тестовая информация храниться в файлах txt, имеющихследующую структуру:
[]
[]
[]
[]
[]
[]
[]
[]
Количество_вопросов_в_главе– количество считываемых программой вопросов из файла.
– наличиесимвола указывает на то, что ответ правильный.
Пример.
20
1. Какназывается программа семейства Microsoft Office, которая представляет собойполнофункциональное средство создания интернет-сайтов и управления ими?
1Microsoft Access
2Microsoft FrontPage*
3Microsoft Outlook
4 MicrosoftPublisher
20.Одновременное нажатие каких клавиш производит сохранение документа MicrosoftWord?
1 Ctrl и Esc
2 Alt и F4
3Shift и Del
4Shift и F12*
(см.приложения, листинг 7)
Файлы свопросами зашифрованы программой WinRAR с использованием внутреннего пароляпрограммы, это позволяет свести на ноль вероятность того, что какой-нибудь болееили менее осведомленный учащийся откроет файл с тестовой информацией ивоспользуется ей (см. приложения, листинг 8).
Заключение
Такимобразом, в ходе выполнения дипломной работы был исследован вопрос разработкипрограммного обеспечения электронного учебника и в качестве практическогоприложения был разработан электронный интерактивный учебник по информатике. Былразработан учебный материал по соответствующей теме. На основе изложенногоматериала была создана тестирующая система, позволяющая объективно оцениватьуровень подготовки учащихся. Получена выходная таблица, которая, помимо того,что дает информацию об уровне знаний студентов, позволяет находить недостатки визложении учебного материала и в формулировке тестовых вопросов. Былопредставлено, что в настоящее время в сферу образования активно внедряютсяэлектронные учебники, позволяющие повышать уровень подготовки учащихся,облегчать работу преподавателям.
Списокиспользованной литературы
1. АрхангельскийА.Я. Delphi 7 Справочное пособие. — М., Бином-Пресс. -2004. -1024 с.
2. БатищевП.С. Электронный On-Line учебник по курсу информатика.
3. ВигерсКарл. Разработка требований к программному обеспечению. /Пер, с англ. — М.:Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2004. -576с
4. ГавриловаТ.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. — СПб.: Питер,2001. — 384 с.: ил.
5. Информатика для вас.Электронный учебник
6. Каймин В.А., Жданов В.С.и др. “Информатика” для поступающих в ВУЗы. Москва, АСТ, 2006г.
7. Колин К.К.Фундаментальные соновы информатики: социальная информатика/Учебное пособие длявузов. – М.: Академический проект, 200 –350 с.
8. Красильникова В.А.Становление и развитие компьютерных технологий обучения: Монография. — М.: ИИОРАО, 2002. — 168 с.
9. Круглински Д., Уингоу С,Шеферд Дж. Программирование на Microsoft Visual C++ 6.0 для профессионалов./Пер, с англ. — СПб: Питер; М.: Издательско-торговый дом «РусскаяРедакция», 2004. — 861 с.
10. ПайсА. Гении науки. — М.: Институт компьютерных исследований, 2002
11. ПлатоновЮ.М., Уткин Ю.Г., Иванов М.И. Электронный экзаменатор у Вас дома. Информатика.– М.: СОЛОН-Пресс, 2004 – 176с.
12. СимоновичС.В., Мураховский В. И., Интернет у вас дома, ООО «АСТ-Пресс Книга», Москва2002
Приложение
Листинг
procedureTFMater.PartListClick(Sender: TObject);
var
fl:string;
begin
fl:='Book\'+IntToStr(PartList.ItemIndex+1)+'.rtf';
RE1.Lines.Clear;
RE1.Lines.LoadFromFile(fl);
end;
Листинг 2.
procedureTForm1.BitBtn1Click(Sender: TObject);
var
new:boolean;
i:integer;
begin
ifFLogin.ShowModal = idOK then
begin
if(FLogin.Edit1.Text'') and (FLogin.Edit2.Text'') and(FLogin.Edit3.Text'') then
begin
CurStud.Total:=0;
fori:=1 to PCNT do //Очистка текущей записи
begin
CurStud.Tests[i]:=0;
end;
fori:=1 to PCNT do //Очистка текущей записи
begin
CurStud.Exams[i]:=0;
end;CurStud.Login:=FLogin.Edit1.Text;
CurStud.Group:=FLogin.Edit2.Text;
CurStud.Pass:=FLogin.Edit3.Text;
new:=True;
fori:=0 to St-1 do //Поиск записи
begin
if(Stud[i].Login=CurStud.Login) and (Stud[i].Group=CurStud.Group) then
begin
new:=False;
pn:=i;
end;
end;
ifnew=True then // Если новая — то создать запись
begin
ifApplication.MessageBox('Запись не найдена. Создать новую?','Экзаменатор',mb_IconQuestion+mb_YesNo)= idYes then
begin
St:=St+1;
pn:=St-1;
SetLength(Stud,St);
Stud[St-1]:=CurStud;
FSel.ShowModal;
end;
end
else// Иначе проверить пароль
begin
if(Stud[pn].PassCurStud.Pass) then
begin
Application.MessageBox('Пароль не верен!!!', 'Экзаменатор',mb_ IconExclamation+mb_Ok);
end
else
begin
CurStud:=Stud[pn];
FSel.ShowModal;
end;
end;
end
else// Поля не заполнены
begin
Application.MessageBox('Заполните три поля','Экзаменатор',mb_ IconExclamation+mb_Ok);
end;
end;
end;
Листинг 3.
procedureTFSel.BitBtn2Click(Sender: TObject);
var
i,n:integer;
k:single;
f,g:integer;
begin
Qrt:=0;
Qc:=0;
g:=0;
fori:=1 to 50 do Rar[i]:=false;
n:=TestList.Selection.Top-1;
Part:=ndiv 2+1;
if(n mod 2)=1 then Ex:=true else Ex:=false;
Form1.Hide;
FSel.Hide;
repeat
Qc:=Qc+1;
randomize;
repeat
f:=trunc(random(QuesCnt[Part]-1))+1;
untilRar[f]=false;
Rar[f]:=true;
Qnum:=f;
FTest.BitBtn2.Enabled:=false;
FTest.SB1.Down:=false;
FTest.SB2.Down:=false;
FTest.SB3.Down:=false;
FTest.SB4.Down:=false;
FTest.ShowModal;
ifFTest.SB1.Down then g:=1;
ifFTest.SB2.Down then g:=2;
ifFTest.SB3.Down then g:=3;
ifFTest.SB4.Down then g:=4;
ifg>0 then
begin
ifQuestions[Part,Qnum].Answers[g].Rt then Qrt:=Qrt+1
elseif not(Ex) then
begin
FNR.ShowModal;
end;
g:=0;
end;
until(FTest.ModalResult=mrCancel) or (Qc=10);
FSel.Show;
Form1.Show;
k:=trunc(Qrt/10*100);
ifEx=true then
begin
ifCurStud.Exams[part]
end
else
begin
ifCurStud.Tests[part]
end;
CurStud.Total:=0;
fori:=1 to PCNT do CurStud.Total:=CurStud.Total+CurStud.Exams[i];
CurStud.Total:=Trunc(CurStud.Total/5);
Stud[pn]:=CurStud;
ifk>39.9 then
begin
ifpart=5 then
begin
ifEx then FRes.Label1.Caption:='Поздравляем! Вы успешно завершили тестирование. Набранныйбалл: '+FloatToStrF(k,ffFixed,3,0)+'%. Итоговый балл:'+FloatToStrF(CurStud.Total,ffFixed,3,0)+'%';
end
elseFRes.Label1.Caption:='Набранный балл: '+FloatToStrF (k,ffFixed,3,0)+'%. Тест пройден';
end
else
begin
FRes.Label1.Caption:='Набранный балл:'+FloatToStrF(k,ffFixed,3,0)+'%. Тест НЕ пройден';
end;
FRes.ShowModal;
Qnum:=0;
end;
Листинг 4.
procedureTFNR.BitBtn2Click(Sender: TObject);
begin
FMater.PartList.ItemIndex:=Part-1;
FMater.ShowModal;
end;
Листинг 5.
procedureTFSel.FormShow(Sender: TObject);
var
i,n,m:integer;
y:single;
begin
withTestList do
begin
RowCount:=2;
FixedRows:=1;
Rows[0].Strings[0]:='Общий балл';
Rows[0].Strings[1]:=FloatToStr(CurStud.Total);
Rows[1].Strings[0]:='Тест по главе'+IntToStr(1);
Rows[1].Strings[1]:=FloatToStr(CurStud.Tests[1]);
fori:=1 to PCNT-1 do
begin
ifCurStud.Exams[i]>40 then
begin
RowCount:=RowCount+1;
Rows[i*2+1].Strings[0]:='Тест по главе'+IntToStr(i+1);
Rows[i*2+1].Strings[1]:=FloatToStr(CurStud.Tests[i+1]);
end;
end;
fori:=1 to PCNT do
begin
ifCurStud.Tests[i]>40 then
begin
//y:=CurStud.Tests[2];
RowCount:=RowCount+1;
Rows[i*2].Strings[0]:='Экзамен по главе'+IntToStr(i);
Rows[i*2].Strings[1]:=FloatToStr(CurStud.Exams[i]);
end;
end;
end;
end;
Листинг 6.
procedureTFResult.FormShow(Sender: TObject);
var
i,j:integer;
begin
withStrGr do
begin
RowCount:=2;
FixedRows:=1;
RowCount:=St+1;
ColCount:=4+PCNT;
Rows[0].Strings[0]:='Фамилия';
Rows[0].Strings[1]:='Группа';
Rows[0].Strings[2]:='Пароль';
Rows[0].Strings[3]:='Итог';
fori:=1 to PCNT do
begin
Rows[0].Strings[3+i]:='Глава'+IntToStr(i);
end;
fori:=0 to St-1 do
begin
Rows[i+1].Strings[0]:=Stud[i].Login;
Rows[i+1].Strings[1]:=Stud[i].Group;
Rows[i+1].Strings[2]:=Stud[i].Pass;
Rows[i+1].Strings[3]:=FloatToStr(Stud[i].Total);
forj:=1 to PCNT do
begin
Rows[i+1].Strings[3+j]:=FloatToStr(Stud[i].Tests[j])+'/'+FloatToStr(Stud[i].Exams[j]);
end;
end;
end;
end;
Листинг 7.
procedureLoadQues;
var
i,n,j,l:integer;
ns:string;
begin
fori:=1 to PCNT do
begin
AssignFile(QuesFile,'Book\'+IntToStr(i)+'.txt');
Reset(QuesFile);
ReadLn(QuesFile,ns);
n:=StrToInt(ns);
QuesCnt[i]:=n;
forj:=1 to n do
begin
ifEof(QuesFile)=false then ReadLn(QuesFile,ns)
elseApplication.MessageBox('Конец файла','Экзаменатор',mb_IconExclamation+mb_Ok);
Questions[i,j].Text:=TrimLeft(MidStr(ns,4,255));
forl:=1 to 4 do
begin
ifEof(QuesFile)=false then ReadLn(QuesFile,ns)
elseApplication.MessageBox('Конец файла','Экзаменатор',mb_IconExclamation+mb_Ok);
ifRightStr(ns,1)='*' then
begin
Questions[i,j].Answers[l].Text:=TrimLeft(MidStr(ns,2,Length(TrimRight(ns))-2));
Questions[i,j].Answers[l].Rt:=true;
end
else
begin
Questions[i,j].Answers[l].Text:=TrimLeft(MidStr(ns,2,Length(TrimRight(ns))));
Questions[i,j].Answers[l].Rt:=false;
end;
end;
end;
CloseFile(QuesFile);
end;
end;
Листинг 8.
procedureDecrypt;
begin
WEAW('unrar.exex -ptachikoma -o+ book.dat');
whilenot((FileExists('book\1.txt'))
and(FileExists('book\2.txt'))
and(FileExists('book\3.txt'))
and(FileExists('book\4.txt'))
and(FileExists('book\5.txt')))
doSleep(100);
end;
//------------------------------------------------------------------------------------
procedureCrypt;
begin
DeleteFile('book\1.txt');
DeleteFile('book\2.txt');
DeleteFile('book\3.txt');
DeleteFile('book\4.txt');
DeleteFile('book\5.txt');
end