Создание цифрового образовательного ресурса "Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Барнаульский государственный педагогический колледж

Отделение гуманитарного образования и информационных технологий

Лубинский Дмитрий Валерьевич

СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОГО ОБРАЗВАТЕЛЬНОГО РЕСУРСА

«Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы»

(курсовая работа)

Научный руководитель:

Жиляева И.П._______________

(подпись)

Оценка________________________

Барнаул - 2007

Содержание

Введение

Глава 1. Использование цифрового образовательного ресурса в образовательном процессе

1.1. Понятие цифрового образовательного ресурса

1.2. Классификация цифрового образовательного ресурса

1.3.Технология педагогического проектирования цифрового образовательного ресурса

1.4. Разработка цифрового образовательного ресурса « Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы

Заключение

Список литературы

Введение

Современный образовательный процесс трудно представить без качественного обеспечения учебными и техническими средствами. За последнее время их видовой состав пополнился такими новейшими педагогическими программными средствами вычислительной техники, как электронные учебники, электронные учебные пособия, средства компьютерного моделирования, Интернет-сайты и другие телекоммуникационные средства. В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы формирования и оперативной обработки информации для подобных средств обучения.

Постоянные изменения, происходящие в жизни современного информационного общества, безусловно, должны находить адекватное и незамедлительное отражение, как в самом учебном процессе, так и в различных учебных материалах. С каждым годом все проблематичнее становится производство традиционных бумажных учебников и учебных пособий, содержательный материал которых, зачастую, перестает быть актуальным еще до их попадания в учебные заведения. Одним из возможных выходов из сложившейся ситуации может являться разработка электронных средств обучения практически по всем дисциплинам и их публикация в мировых телекоммуникационных сетях или на информационных носителях, предоставляющих возможность несложного оперативного тиражирования. Данное утверждение основано, в первую очередь, на возможности динамического изменения и дополнения содержания электронных средств обучения в соответствии с текущими изменениями в жизни общества, науке, культуре и пр. Кроме того, практическая работа обучаемых с информацией, представленной в электронном виде, сыграет положительную роль в общем ознакомлении будущих специалистов с компьютерными и телекоммуникационными технологиями.

Стремительное развитие информационных технологий вызвало волну интереса к компьютерному обучению, но качество и эффективность разрабатываемых обучающих программ остается на низком уровне. Например, по данным американских специалистов, свыше 80% обучающих программ не удовлетворяют педагогическим требованиям.

По другим данным, как свидетельствуют зарубежные и отечественные педагогические исследования, 90% разрабатываемых программных средств для образования являются непригодными для использования в связи с их несоответствием, предъявляемым психолого-педагогическим и др. требованиям. Следует отметить низкое качество учебных программных продуктов, разработанных различными коммерческими фирмами. Так в Германии, например, из 4000 программных средств только 80, т.е. только 2% отвечают минимальным критериям качества.

Актуальность выбранной темы состоит в следующем: использование в учебном образовательном процессе цифрового образовательного ресурса позволяет повысить интерес к обучению и решить проблему достаточного количества необходимого учебного материала.

Проблема исследования заключается в недостатке печатных изданий по программированию в фондах библиотеки колледжа.

Объект исследования - цифровые образовательные ресурсы.

Предмет исследования - цифровой образовательный ресурс «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы».

Решение данной проблемы определило цель исследования: создание цифрового образовательного ресурса «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы»

На основе проблемы и цели исследования сформулирована рабочая гипотеза исследования: если цифровой образовательный ресурс будет использоваться в учебном процессе, то это будет способствовать повышению качества знаний студентов.

На основе гипотезы определены следующие задачи:

- анализ литературы по заявленной теме;

- разработка структуры и дизайна цифрового образовательного ресурса «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы»;

- разработка цифрового образовательного ресурса «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы».

Глава 1. Использование цифрового образовательного ресурса в образовательном процессе

1.1. Понятие цифрового образовательного ресурса

Понятие цифровых образовательных ресурсов является фундаментальным понятием нашего курса. В состав его входят достаточно понятные и широко употребляемые термины. На основании их определений построим определение интересующего нас понятия.

Цифровой - представленный в виде последовательности цифр - чисел. В настоящее время при стремительном развитии информационных технологий особую популярность получает цифровая форма представления информации: цифровая фотография, цифровое видео и др.

Основная отличительная характеристика тех образовательных ресурсов, о которых идет речь - их цифровой характер, т.е. они должны быть представлены в цифровом виде.

Образовательный -- т.е. направленный на изучение чего-либо, может быть использован в разных формах образования.

Ресурс, согласно толковому словарю, средство, к которому обращаются в необходимом случае.

Следовательно, образовательный ресурс можно определить как средство, к которому обращаются с целью получения образования, как ресурс, содержащий информацию образовательного характера.

Таким образом, под цифровым образовательным ресурсом будем понимать учебную, методическую, справочную, организационную и другую информацию, необходимую для эффективной организации образовательного процесса, представленную в цифровом виде.

1.2. Классификация цифрового образовательного ресурса

Общепринятой классификации образовательных ресурсов не существует, что создает определенные проблемы при их каталогизации.

Далее приведем различные варианты классификаций электронных образовательных ресурсов, имеющихся в российской и международной практике.

Согласно Межгосударственному стандарту ГОСТ 7.83-2001 следует различать:

Электронный документ: Документ на машиночитаемом носителе, для использования которого необходимы средства вычислительной техники.

Электронное издание: Электронный документ (группа электронных документов), прошедший редакционно-издательскую обработку, предназначенный для распространения в неизменном виде, имеющий выходные сведения.

Можно предложить следующую классификацию электронных образовательных ресурсов.

Электронный образовательный ресурс, может иметь следующие виды:

* электронные данные;

* электронные программы или их сочетание в одном ресурсе.

По знаковой природе информации:

Электронные данные делятся на: текстовые, числовые, звуковые, графические, шрифтовые и демонстрационные.

Электронные программы делятся на: системные, прикладные и сервисные; сочетание электронных данных и программ - на интерактивные мультимедиа и онлайновые службы.

По целевому назначению: электронные образовательные ресурсы можно разделить на официальные, научные, учебные, учебно-методические, справочные.

По технологии распространения: локальные, сетевые и комбинированного распространения.

По характеру взаимодействия пользователя и электронного ресурса: детерминированные и недетерминированные (интерактивные).

По периодичности: непериодические, сериальные, периодические, продолжающиеся и обновляемые. По наличию печатного эквивалента: электронный аналог печатного издания; самостоятельное электронное издание. По структуре: однотомные, многотомные и электронная серия. По жанру следует различать: образовательные порталы; сайты вузов, факультетов, кафедр, лабораторий, сайты НИИ; научно-популярные журналы; сайты научно-образовательных проектов; электронные пособия, учебники, хрестоматии; электронные курсы (образовательные объекты); архивы образовательных ресурсов; базы данных (полнотекстовые, библиографические, справочные, адресные и т.д.); лаборатории и вычислительный и имитационный эксперимент, виртуальные тренажеры; дистанционное управление экспериментальными комплексами; электронные библиотеки; электронное представление ресурсов обычных библиотек; персональные страницы преподавателей вузов, организаторов образования; отдельные статьи или страницы; иформационно-поисковые системы [Демкин В.П., Можаева Г.В.] При выполнении проекта по созданию Федерального ресурсного центра по Сибирскому федеральному округу (в рамках ФЦП РЕОИС) группой разработчиков из Томского государственного университета по итогам проведения работ по подготовке, систематизации и классификации различных электронных ресурсов для дошкольного и всех уровней школьного образования была предложена следующая классификация образовательных ресурсов по функциональному признаку, определяющему их значение и место в учебном процессе:- программно-методические (учебные планы образовательных учреждений всех уровней, рабочие программы учебных дисциплин в соответствии с учебными планами);

- учебно-методические (методические указания, методические пособия, методические рекомендации для изучения отдельного курса, руководства по выполнению проектных работ, тематические планы проведения отдельных уроков, изучения отдельных тем, сценарии организации образовательных мероприятий);

- обучающие (сетевые учебники и учебные пособия, мультимедийные учебники, электронные текстовые учебники, электронные учебные пособия);

- вспомогательные (сборники документов и материалов, хрестоматии, книги для чтения, энциклопедии, справочники, аннотированные указатели научной и учебной литературы, научные публикации педагогов, материалы конференций, сценарии развлекательных и воспитательных мероприятий);

- контролирующие (тестирующие программы, банки контрольных вопросов и заданий по учебным дисциплинам, банки тем рефератов, проектных работ).

Дополнительно были выделены еще две группы электронных ресурсов:

- ресурсы, созданные детьми (оцифрованные фотографии детских рисунков и поделок, Интернет-проекты и компьютерные программы, созданные школьниками);

- информационные (общие информативные материалы об образовательных учреждениях всех уровней, информация об образовательных проектах, реализуемых в регионе) [Демкин, 2003].

Очевидно, классификация по функциональному признаку, определяющему их значение и место в учебном процессе, является оптимальной с позиций структурирования целей и задач, а также определения структурных функциональных составляющих (подразделений) службы разработки и поддержки ресурсов учебного назначения.

1.3. Технология педагогического проектирования цифрового образовательного ресурса

Основную роль при проектировании цифровых образовательных ресурсов на основе теоретического подхода играет педагогический дизайн. В целом, под педагогическим дизайном будем понимать технологию педагогического проектирования учебных материалов.

Основой для формирования термина «педагогический дизайн» послужил его аналог в зарубежной практике - термин «instructional design».

Согласно англо-русскому словарю, слово instructional переводится как «образовательный», «воспитательный», «учебный» [Большой, 1979, с. 722], а слово design:

1) замысел, план; 2) цель, намерение; 3) замысел, план, проект; 4) чертеж, эскиз, конструкция, рисунок, узор; 4) произведение искусства [Большой, 1979, с. 367].

Термин «instructional design» в западной теории и практике получил широкое распространение. Исследования западных ученых в данной области достигли высоких результатов не только в научном, но и практическом плане при организации дистанционной формы обучения, при разработке и внедрении в учебный процесс цифровых образовательных ресурсов.

Термин «педагогический дизайн» достаточно редко можно встретить в отечественной литературе, и он практически не используется разработчиками электронных учебных материалов. В отечественной теории и практике он подменяется таким выражением, как психолого-педагогические основы создания и использования электронных учебных материалов.

Определение: «педагогический дизайн - область, в рамках которой предписываются конкретные педагогические действия для достижения желаемых педагогических результатов; процесс принятия решений о наилучших педагогических методах для осуществления желаемых изменений в знаниях и навыках с учетом конкретного содержания курса и целевой аудитории» [Педагогический, 1997].

Педагогический дизайн обычно представляет собой первоначальную стадию систематического преподавания. По мере того, как педагогический процесс все больше усложняется, особенно в результате использования технологий, педагогический дизайн приобретает все большее значение.

«Педагогический дизайн» можно определить как систему процедур (или педагогическую технологию), обеспечивающую педагогическую эффективность учебных материалов, в том числе разработанных с использованием новых информационных технологий.

- Педагогический дизайн как процесс

Педагогический дизайн представляет собой систематическую, упорядоченную разработку дидактических средств с использованием педагогической теории и практики для повышения качества учебного процесса. Это целостный процесс, включающий в себя анализ потребностей и целей обучения, а также разработку системы дидактических средств для удовлетворения этих потребностей. Процесс педагогического дизайна предусматривает не только разработку дидактических материалов, но также и их последующие тестирование, и оценку эффективности.

- Педагогический дизайн как дисциплина

Педагогический дизайн представляет собой отрасль знаний, в рамках которой проводятся исследования, и разрабатывается теория об использовании методов учебной работы (instructional strategies), в том числе о процессе разработки и реализации указанных рассматриваемых методов.

- Педагогический дизайн как наука

Педагогический дизайн представляет собой область науки создания подробных, детальных инструкций для разработки, реализации, оценки и сопровождения ситуаций, которые облегчают процесс изучения, как больших разделов, так и малых фрагментов предметных блоков независимо от уровней сложности.

- Педагогический дизайн как практическая деятельность

Педагогический дизайн может начинаться в любой момент процедуры процесса педагогического дизайна. Весьма часто работа начинается с появления первоначальной идеи, которая впоследствии закладывает основы, главную часть учебного процесса. К моменту завершения всего процесса, дизайнер проводит анализ и проверяет, действительно ли все теоретические, «научно установленные» компоненты были учтены. Затем дается описание всего процесса, как если бы он происходил научным, систематическим образом.

Создание средств информационных технологий обучения следует считать объектом сложного процесса наукоемкого проектирования с присущими для всякого процесса проектирования этапами и учетом всех стадий его жизненного цикла [Кожевников Ю.В., Медведева С.Н., 2000, с. 203-217].

Как было отмечено ранее, процесс педагогического дизайна представляет собой упорядоченную, целенаправленную, систематическую разработку учебных материалов.

Многие, как и из числа преподавателей, так и из числа программистов считают процесс разработки и создания учебных материалов творческим и не поддающимся ограничению в «жесткие» рамки технологического подхода. Утверждая при этом, что не может существовать технологии разработки образовательных ресурсов: алгоритма, системы процедур и правил, выполнив которые можно получить требуемый продукт для повышения эффективности учебного процесса. Данное мнение имеет право на существование, мы не пытаемся оспаривать необходимость использование эмпирического подхода, но он не должен быть превалирующим подходом. И мы согласны с тем, что процесс разработки учебных материалов - это творческий процесс, требующий большого мастерства от всего коллектива разработчиков, но теоретический подход с использованием педагогического дизайна поможет сделать этот процесс более эффективным, целенаправленным и прогнозируемым.

Создание электронных учебных материалов -- совместный труд группы специалистов. Нередко сценарий разрабатывают несколько человек. Если готовится серия учебных курсов, это практически неизбежно. Тем не менее, работа учащегося не должна зависеть от индивидуальных пристрастий отдельного разработчика. Это особенно важно для учебных текстов. Необходимо выдержать единый стиль изложения материала, чтобы обучаемый встречал привычное построение фраз, привычные обращения и. манеру изложения материала. Ниже следуют рекомендации, пригодные для большинства учебных материалов, которые адресованы взрослой аудитории.

Тон изложения материала.

Необходимо придерживаться нейтрального делового тона при изложении материала. По возможности не отвлекать обучаемого примерами, аналогиями и подробностями, которые не связаны непосредственно с целями изложения. Надо избегать иронии и сарказм. Надо быть сдержанным, доброжелательным и не фамильярным.

Для связки (перехода) между отдельными разделами необходимо использовать повествовательные предложения. Стараться избегать риторических вопросов.

Всегда приводить примеры верных ответов и избегать включение в текст сценария, примеры неверных ответов. В нижеследующей таблице приведены примеры удачных и неудачных обращений к обучаемому.

Необходимо заметить, что легче запоминаются отрицательные примеры. То же самое происходит и с обучаемыми.

Примеры обращений и связок.

Необходимо минимизировать использование специальных эффектов (переливающиеся цвета, движущиеся иконки, звуки и т.п.). Цель специальных эффектов -- привлечь внимание обучаемых. Так же можно составить для собственного курса "словарь" и приписать постоянную функцию каждому спецэффекту. Стараться не использовать спецэффекты для других нужд.

Стараться не использовать стереотипные образы типа "крутой начальник", "пикантная секретарша" и пр. Надо попытаться найти персонажей, которые несут в себе дополнительный скрытый смысл, отвечающий целям вашей учебной программы.

Стиль подачи материала.

Всегда необходимо пользоваться стандартным шрифтом и стандартным размером символов. Между разработчиками (компьютерной обучающей программой) КОП должно быть письменное соглашение обо всех используемых шрифтах, сокращениях, спецсимволах, и его необходимо строго придерживаться.

Надо вводить Каждую Новую Аббревиатуру (КНА) в явном виде, и лишь после этого использовать ее, как это необходимо. При вводе перечислений, надо пользоваться специальными символами для их выделения. Если важен порядок их появления, необходимо пользоваться номерами.

Надо избегать обращений, связанных с полом учащегося (если это не делается специально). Надо помнить: с электронными учебными материалами будут работать учащиеся любого пола.

Необходимо пользоваться активным залогом. Необходимо стараться не использовать пассивный залог, лучше использовать:

* настоящее время -- для текста урока;

* прошедшее время -- при подведении итогов;

* будущее время -- при изложении целей и ожидаемых результатов занятия.

Необходимо договориться о системе редакторских символов, которые группа разработчиков будет использовать для корректировки текстов в процессе создания КОП. Это поможет избежать многих недоразумений. Такая договоренность не раз пригодится на этапах разработки и редактирования сценария, отладки и доводки программы, при тестировании и оценке бета-версии КОП.

При выборе формата экранов надо ориентироваться на следующие рекомендации:

* обучаемый должен прочесть учебный текст на экране "за один прием";

* стараться ограничить объем текста 5--8 строками и не делать его больше 15 строк;

* ограничить используемую длину строки текста, стараться включать в строку до 10 слов;

* стараться не помещать более одного-двух параграфов текста на один экран.

1.4. Разработка цифрового образовательного ресурса: «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы»

Название разработки: электронное учебное пособие по языку программирования. (Приложение 1)

Тип разработки: электронное учебное пособие.

Предмет: информатика; тема: «Циклические алгоритмы».

Цель: разработка электронного учебного пособия по теме «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы».

На данном рисунке приведен вид главной страницы созданного электронного пособия:

Рис.1. Главная страница электронного пособия

Для кого предназначено: данное электронное учебное пособие предназначено для учащихся средних и старших классов общеобразовательных школ, студентов среднего специального и высшего учебных заведений, которые изучают языки программирования.

Краткое описание: мой фрагмент учебного пособия состоит из 60 HTML - страниц, переход между которыми осуществляется с помощью гиперссылок. На каждой web - странице содержится «Быстрый переход», позволяющий перейти на главную страницу или на любую необходимую web-страницу, что упрощает поиск необходимой информации. На рисунке 2 представлена основная страница вопросов для «разминки».

Рис. 2. Вопросы для «разминки»

В результате отбора материала по теме «Задачник по языку программирования. Циклические алгоритмы» в электронное учебное пособие были включены следующие разделы:

Вопросы для «разминки» - состоит из четырех частей:

· «Оператор цикла с параметром».

· «Оператор цикла с условием».

· «Сочетание условного оператора и цикла».

· «Вложенные циклы».

В этом разделе обучаемым предлагается самостоятельно (или с помощью преподавателя) рассмотреть материал по данным темам. Встроенные средства навигации позволяют свободно перемещаться по всему материалу. На рисунке 3 представлена основная страница с уже решенными примерами задач.

Рис. 3. Примеры решения задач

Примеры решения задач - в данном разделе используется следующая типизация задач:

· Решенные задачи с использованием оператора, цикла с параметром.

· Решенные задачи с использованием оператора, цикла с условием.

· Решенные задачи с использованием, сочетание условного оператора и цикла.

· Решенные задачи с использованием, вложенных циклов.

В этом разделе разобраны примеры некоторых задач для более успешного овладения навыками решения задач на языке программирования. Ниже на рисунке 4 представлена страница с задачами электронного пособия.

Рис. 4 Задачник

Задачник - в этом разделе предлагаются задачи для самостоятельного решения по темам. На рисунке 4 представлена страница пособия с текстами задач.

Результат, на достижение которого направлена работа - проверить эффективность цифрового образовательного ресурса на практике.

Программное обеспечение: ОС Windows, программа просмотра файлов в формате Internet Explorer.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исходя из всего выше сказанного мы считаем, что внедрение в сферу ППС, безусловно, необходимый, прогрессивный и немаловажный шаг в развитии и усовершенствовании нынешней системы образования, которая, по нашему мнению, нуждается в преобразовании и реконструкции.

Применение ППС в учебном процессе позволяет реализовать принцип индивидуализации обучения, активность обучаемых, интенсифицировать учебную деятельность.

Учебный процесс с использованием ПК посредством, которого реализуется ППС, являет собой имитацию учебной деятельности, при которой на ПК перекладывается та или иная часть функций преподавателя: выдача учебной информации, указаний, заданий, контроль знаний и умений и др. Общение ПК с обучаемым происходит, путём диалога, содержание которого заложено в ППС. Управление познавательной деятельностью ученика в целом возлагается на обучающую программу, хотя в отдельных случаях, в соответствии с рекомендациями психологов может быть предоставлена возможность выбора пути обучения.

Разрабатывая электронное пособие, мы работали поэтапно:

1. подобрали и проанализировали необходимую литературу;

2. разработали структуру электронного пособия;

3. разработали дизайн и навигацию пособия, продумали и выбрали щадящую для зрения цветовую гамму веб-страниц;

4. создали электронное пособие.

Планируется проведение опытно - экспериментальной работы в Барнаульском государственном педагогическом колледже на студентах 4 курса специальности «Информатика» отделения ГО и ИТ. Мы надеемся, что созданное нами Цифровой образовательный ресурс по языку программирования облегчит студентам освоение языка программирования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аленичева Е.И., Монастырев Н. Электронный учебник (Проблемы создания и оценки качества) //Высшее образование в России. - 2001. №1.

2. Демушкин А. С., Кириллов А. И. и др. Компьютерные обучающие программы //Информатика и образование.-1995. №3.

3. Деревнина А. Ю., Кошелев М. Б. Принципы создания электронных учебников //Открытое образование. - 2001. №2.

4. Зайнутдинова Л. X. Создание и применение электронных учебников. Астрахань: изд. «ЦНТЭП», 1999.

5. Карпочева В.Е., Фионова Л.Р. К вопросу о методике создания электронных пособий //Педагогическая информатика. - 2003. №4

6. Краснова Г. А., Беляев М. И., Соловов А. В. Технологии создания электронных обучающих средств. М., 2001.

7. Лаврентьев Н.И., Электронный учебник //Информатика и образование. 2000. №9.

8. Монастырев Н.В., Этапы создания электронных учебников //Высшее образование в России - 2001. №5.

9. Тевелева С. В., Электронный учебник как средство дистанционного обучения // Информатика и образование. - 2000. №8.

10. Сапрунов С.Ф., Пособие для учителей. М.: Институт новых технологий, 1991, 74 с.

11. Матушанский Г.У., Проектирование педагогических тестов для контроля знаний Информатика и образование. 2000. № 6

12. Российская национальная библиотека. (электронный ресурс) URL:http://www/nlr.ru/

13. Педагогический дизайн // Журнал «ALT». Том 1. Выпуск 1. Март-1997.